Предполагается, что все материальные частицы имеют партнеров из антивещества с той же массой, но противоположным зарядом. Когда эти частицы встречаются, они уничтожают друг друга, преобразуясь в чистую энергию. Ученые полагают, что сразу после Большого Взрыва Вселенная содержала равное количество частиц и античастиц, однако вскоре некоторая часть антиматерии почему-то исчезла, дав приоритет обычному веществу, из которого в будущем и появились галактики, звезды и планеты, существующие и по сей день.
В прежних исследованиях, проведенных в швейцарском институте ЦЕРН, физикам успешно удалось захватить атомы так называемого антиводорода и удерживать их на протяжении нескольких минут за счет магнитных полей. Антиводород представляет собой обратный аналог водорода — простейшего из существующих атомов. Если атом водорода состоит из протона и одного электрона, то атом антиводорода состоит из антипротона и позитрона (антиэлектрона).
В новых работах ученым удалось установить, что они могут использовать луч микроволнового света определенной частоты для исследований антиводорода, в частности, для исследований его спина. В результате микроволнового воздействия физикам даже удалось изменить спин (вращение) позитрона вокруг антипротона, что привело к изменению магнитной ориентации, а также к тому, что созданная ранее магнитная ловушка перестала работать для антиводорода.
По словам ученых, антиатом может свободно преодолевать границы ловушки, созданной из обычной материи. Исследователи говорят, что о наличии антиатома можно судить по тому, что при достижении границ ловушки, из «стены» ловушки уничтожался один обычный атом, который в паре с антиатомом аннигилировал, превращаясь в чистую энергию. Созданную «энергетическую подпись» специалисты могут свободно исследовать, определяя по ней те или иные особенности антиатомов.
«Мы впервые в истории провели исследования антивещества и измерили его заряд и энергию. Конечно, по уровню точности исследований с обычной материей такие исследования не могут соперничать, но так или иначе, измерения в области антиатомов — это совершенно новая стадия развития науки», — говорит Джефри Хангст, физик из Университета Орхус в Дании. По его словам, работали с антиводородом на детекторе ALPHA, работающем на Большом адронном коллайдере.
Ученый говорит, что исследование антивещества, как оказывается, можно проводить при помощи спектроскопии, позволяющей воздействовать на атом светом определенной частоты и длины волны.
«Сейчас мы уже не говорим о природе антивещества как такового, мы уже изучаем ее и достигли в этой сфере определенных успехов», — говорит он.
Вся современная физика полагается на фундаментальную теорию — Стандартную модель, согласно которой во Вселенной должно быть равное количество атомов и антиатомов водорода, как самого первого вещества. Нам предстоит точно измерить спектр водорода и антиводорода, чтобы сравнить два этих элемента между собой.
«Мы смотрим на самые малые различия, проявляющиеся в природе двух элементов. Мы понимаем, что что-то пропустили, поэтому пока не можем понять все, что касается антивещества и не в состоянии понять все, что произошло сразу после Большого Взрыва», — говорит Хангст, пишет CyberSecurity.ru.
Сейчас единственное объяснение тому, что материя превалирует над антиматерией заключается в предположении о различной скорости распада атомов и антиатомов во Вселенной.
