Kwadrans dla antymaterii

Opublikowano: 13.08.2011 | Kategorie: Nauka i technika

Liczba wyświetleń: 6

W CERN pod Genewą udało się uzyskać kilkaset antyatomów wodoru i utrzymać je przez ponad kwadrans. Jakie to ma znaczenie?

Ci, którzy w szkole lubili matematykę, a do tego mieli dobrych nauczycieli, mogą pamiętać, że równania kwadratowe często mają dwa prawidłowe rozwiązania – jedno dodatnie, a drugie ujemne. Kiedy w roku 1928 fizyk Paul Dirac rozwiązał takie równanie dla elektronu i jedno z rozwiązań opisało mu jego odwrotność, pojawiła się pokusa, aby wzruszyć ramionami i wyrzucić je do kosza jako niezrozumiałe dziwactwo matematyki. Dirac pokusie tej nie uległ, lecz stwierdził, że ma do czynienia z antymaterią. Miał rację i właśnie tak została ona odkryta w teorii. Już cztery lata później objawiła się w praktycznym doświadczeniu.

Od tego czasu antymateria, najpierw jako anty-elektrony, które dziś nazywamy pozytronami, a potem jako anty-wersje wszystkich innych elementarnych cząstek materii zagościły na stałe zarówno w fizycznych laboratoriach jak i w matematyczno-spekulatywnej fikcji. O wiele trudniej było potem uzyskać całe anty-atomy. Owszem, pojawiały się w najlepszych laboratoriach ale tylko bardzo rzadko i najwyżej na kilka sekund. Nigdy dotąd nie udało się wszelako utrzymać ich na dłużej, aby lepiej opisać je w szczegółach, bo jak przecież powszechnie wiadomo, antymateria i materia unicestwiają się natychmiast we wzajemnym kontakcie.

No, ale właśnie to się zmieniło odkąd niedawno zespół dr Jeffreya Hangsta w słynnym laboratorium CERN pod Genewą utrzymał tam kilkaset anty-atomów przez ponad kwadrans. Dosłownie pod Genewą, bo wielki kolisty torus (o długości 27 km) największego na świecie akceleratora cząstek elementarnych tzw. Wielkiego Zderzacza Hadronów (Large Hadron Collider, LHC) jego cztery ogromne detektory oraz główne obiekty badawcze mieszczą się na głębokości 50-175 m pod ziemią. Odziedziczony po poprzednim akceleratorze (LEP) i odpowiednio ulepszony LHC zachodzi na obszar dwóch państw po obu stronach granicy Szwajcarii i Francji.

Dlaczego uzyskanie i utrzymanie anty-atomów jest takim ważnym osiągnięciem? Ponieważ słynne równanie Diraca musi być mylące. Antymateria nie może być idealną odwrotnością materii, bo wtedy żadna z nich nie mogłaby istnieć. Gdyby były to rzeczywiście dwie dokładne odwrotności samych siebie, to w Wielkim Prawybuchu powstałyby w równych ilościach i już dawno by się nawzajem unicestwiły pozostawiając we wszechświecie tylko światło i inne formy elektromagnetycznego promieniowania. Jednakże istnienie galaktyk, gwiazd, planet i wreszcie przynajmniej na jednej z nich także ludzi, którzy nad tym wszystkim główkują, a także tych co niniejszy tekst czytają, dowodzi, że musi istnieć jakaś subtelna ale istotna asymetria między materią a antymaterią i że przyroda w jakiś dziwny sposób faworyzuje tę pierwszą. Dwie takie asymetrie już rzeczywiście stwierdzono, ale są one jeszcze za małe, aby wyjaśnić dlaczego aż tyle materii mogło przeżyć kosmiczne starcie ze swą odwrotnością. Badania anty-atomów mogłyby tu dostarczyć dalszych i ważnych wskazówek.

Już w listopadzie 2010 zespół ALPHA, któremu w CERN przewodzi dr Jeffrey Hangst zdołał posadzić pozytrony na orbitach wokół 38 antyprotonów, tworząc w ten sposób tyleż atomów antywodoru (albo, jeśli kto woli – antyatomów wodoru) i utrzymać całe to towarzystwo w magnetycznej pułapce przez kilka dziesiątych części sekundy. Obecnie, w ostatnim numerze Nature Physics pojawił się ich artykuł opisujący jak to użyli tego samego urządzenia-pułapki, aby utrzymać antywodór przez całe 16 minut (co fizycy lubią nazywać aeonami). Jest to dość czasu, aby antyatom osiągnął swój stan dojrzały, tzw. ground state, najbardziej stabilny stan jaki może w ogóle osiągnąć cząsteczka albo atom. Dopiero mając antyatomy w tym stanie (co technicznie wymagać będzie jeszcze poćwiczenia tego eksperymentu dla nabrania manipulacyjnej wprawy) można pomyśleć o dalszych badaniach i ich porównywaniu z ich odpowiednikami po stronie materii.

Pierwszym zaplanowanym eksperymentem trzeciej fazy będzie poddanie uwięzionych w pułapce antyatomów działaniu mikrofal. Jeśli odpowiednio dostroi się częstotliwość mikrofal i trafi nimi w antymaterialny obiekt odwrócą one spin antyatomu. To zaś odwróci bieguny pola magnetycznego i wyrzuci antyatom z pułapki. Pytanie brzmi: przy jakiej częstotliwości to nastąpi? Złapawszy tę częstotliwość i porównując ją potem z tą, jaka jest potrzebna do odwrócenia spinu w atomie rzeczywistego wodoru (materii) uczeni mają nadzieję, że okażą się one różne. Byłaby to właśnie ta bardzo poszukiwana wskazówka skąd bierze się wielka kosmiczna asymetria.

W gruncie rzeczy doświadczenie to mogłoby bowiem w końcu wyjaśnić „co my tu robimy?”, albo dokładniej – trzymając się konwencji omawianych przeciwieństw – odpowiedzieć na pytanie: „Co my tu, na Boga, robimy?” lub „Co my tu, u diabła, robimy?” Oprócz ogromnego zainteresowania jakie wzbudza to pytanie (obojętne w której wersji zadane) doświadczenie to samo w sobie może dodatkowo prowadzić do metasymetrii, co byłoby dodatkową przyjemnością intelektualną. Chodzi mi mianowicie o to, że pierwotne odkrycie antymaterii równaniem Diraca w 1928 roku było przykładem teorii, która przewiduje i wyprzedza nieznany dotąd fakt. Tym razem odkrylibyśmy fakt, który pozwoli sformułować nieznaną jeszcze teorię.

Autor: Bogusław Jeznach
Zdjęcie: Wikipedia
Źródło: Nowy Ekran

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars Zostań pierwszą osobą, która oceni ten wpis!
Loading...

TAGI: ,

OD ADMINISTRATORA PORTALU

Hej! Cieszę się, że odwiedziłeś naszą stronę! Naprawdę! Jeśli zależy Ci na dalszym rozpowszechnianiu niezależnych informacji, ujawnianiu tego co przemilczane, niewygodne lub ukrywane, możesz dołożyć swoją cegiełkę i wesprzeć "Wolne Media" finansowo. Darowizna jest też pewną formą „pozytywnej energii” – podziękowaniem za wiedzę, którą tutaj zdobywasz. Media obywatelskie, jak nasz portal, nie mają dochodów z prenumerat ani nie są sponsorowane przez bogate korporacje by realizowały ich ukryte cele. Musimy radzić sobie sami. Jak możesz pomóc? Dowiesz się TUTAJ. Z góry dziękuję za wsparcie i nieobojętność!

Poglądy wyrażane przez autorów i komentujących użytkowników są ich prywatnymi poglądami i nie muszą odzwierciedlać poglądów administracji "Wolnych Mediów". Jeżeli materiał narusza Twoje prawa autorskie, przeczytaj informacje dostępne tutaj, a następnie (jeśli wciąż tak uważasz) skontaktuj się z nami! Jeśli artykuł lub komentarz łamie prawo lub regulamin, powiadom nas o tym formularzem kontaktowym.

3
Dodaj komentarz

Chcesz skomentować? Zaloguj się!
  Subskrybuj  
najnowszy najstarszy
Powiadom o
sziri
Użytkownik
sziri

(Komentarz usunięty, naruszenie regulaminu punkt 7 – wulgaryzmy.)

sziri
Użytkownik
sziri

co my tu u diabła robimy? bo na razie tylko więzimy materialne doświadczenia w pułapce magnetycznegu umysłu, więzimy elektrony samo uwielbienia doznając spięć jak sadomasochistyczne spojrzenie na własne życie i spoglądając jednym okiem jak przez judasza w drzwiach boimy się przejśc przez nie. ale nic i tak właśnie myślą menszczyźni zamiast dużą głową,myślą małą głową.a matka materia wraz z kobietami cierpią męki porodów bękartów takich jak ja,takich jak ego czyli wzrost penisa w freudowskim pojęciu rozumowania(pojęcie rozumowania jest tu masturbacją lub tworzeniem związków kościelnych pod przymusem rozmnażania się na )ale chrzanić to,cytuje: jak by powiedział to facet nitchem nie różniący się od pierwotnego neonandertalczyka. i ciul bo materię trzeba zgwałcić a potem patrzyć się jak cierpi, gdzie mamy rozum….nie bierzcie tego do siebie bo jeszcze wam stanie…serce

tym razem z poprawkami.za wulgaryzmy nie będę przepraszał bo je usunęliście:)

sziri
Użytkownik
sziri

tak a propos to wszystkie religie świata szukają kodu BOGA,,,już nie chodzi o to że materialistycznie tworzą piramidę strachu,ale duchowo nie dają możliwości rozwoju,,, ale ci co chcieli coś dać światu to zrobiono z nich kościół… ale wróćmy do CERN-u bo to największa banda sadomasochistycznych bałwochwalców.tzm:szukają kodu boga bez skrupułów systematycznie blokując rozwój własnych wartości(szacunku do natury). obawiam się że brakuje im wyobraźni i spięcia w ich przepełnionych głowach nie znajdują empatii dla nikogo i niczego.puki nami będą rządzić takie patologiczne jednostki to wynik doświadczenia może być tylko jeden: sprawdzimy czy proch się będzie palił,tylko że tego prochu jest bardzo dużo.