Фізики CERN охолодили антиводень до рекордно низької температури — на крок ближче до розгадки асиметрії Всесвіту
Дослідники CERN повідомили про прорив, який відкриває нову фазу у фізиці антиматерії. Вперше в історії науковці охолодили атоми антиводню до температури близько 0.5 Кельвіна, тобто майже до абсолютного нуля. Результати опубліковано в журналі Nature.
Це охолодження стало можливим завдяки вдосконаленій лазерній системі в експерименті ALPHA-g, де антиводень утримується у магнітній пастці в умовах надвисокого вакууму. Команда змогла сповільнити антиатоми настільки, що їхній спектр випромінювання вперше можна вимірювати з точністю, порівнянною зі спектром звичайного водню.
Навіщо це потрібно?
Керівник проєкту, доктор Джефрі Хангст, підкреслює:
«Що точніше ми можемо виміряти властивості антиводню, то глибше можемо перевірити CPT-симетрію — один із фундаментальних принципів фізики».
CPT-симетрія стверджує, що частинки та античастинки повинні мати абсолютно однакові характеристики. Будь-яке — навіть мінімальне — відхилення може пояснити, чому після Великого вибуху матерія вижила, а антиматерія майже зникла.
Контекст
-
Охолодження антиводню понад 20 років вважали технічно майже неможливим.
-
Створити антиатом — складно. Утримати його — ще складніше. Охолодити — було гіпотетичним завданням.
-
Нові лазерні системи дозволили знизити енергію антиатомів більш ніж у 10 разів порівняно з попередніми експериментами.
Чому це важливо?
Це досягнення переводить дослідження антиматерії у новий режим — режим точності.
В найближчі роки фізики очікують отримати:
-
найточніші в історії спектральні лінії антиводню,
-
прямі порівняння з воднем на рівні 1 частки на трильйон,
-
нові дані про гравітаційний вплив на антиводень у рамках ALPHA-g.
Це один із тих тихих, але фундаментальних кроків, які змінюють не заголовки, а саме поле науки.
Антиматерія стає доступною для вимірювання з такою ж делікатністю, як і звичайна матерія — і саме в таких переходах народжується майбутнє фізики.