Вчені з ЦЕРНу наблизилися до розгадки, чому антиречовина не знищила Всесвіт

Вчені з ЦЕРНу вперше застосували лазери для охолодження антиречовини. Ця віха може допомогти розкрити деякі секрети цієї дивної речовини, зокрема відповіді на питання, чому вона не знищила Всесвіт незабаром після Великого вибуху. Про це повідомляє New Atlas.

На відміну від невловимої темної матерії, антиречовина для вчених відчутніше, оскільки в останні роки її успішно виділили, виробили і досліджували. По суті, це звичайна матерія з протилежним електричним зарядом, а це означає, що якщо антиречовина і матерія стикнуться, вони знищать один одного у сплеску енергії.

Така особливість ускладнює зберігання і транспортування, не кажучи вже про вивчення антиречовини. За останнє десятиліття вчені з ЦЕРНу розробили досконаліші контейнери, в яких використовується електромагнетизм. Він застосовується, щоб утримувати антиречовину у вакуумі протягом триваліших періодів часу, від частки секунди до декількох хвилин і навіть більше року.

Це дозволило вченим вивчити речовину різними способами, зокрема її спектр і те, як вона реагує на гравітацію. Основна мета таких досліджень — з'ясувати, чи є електричний заряд єдиною різницею між матерією і антиречовиною.

Але дослідження стикаються з іншою проблемою: температури антиатомів створюють шумне середовище, яке не дозволяє проводити точні вимірювання. Тому дослідники з ЦЕРНу охолодили атоми антиводню за допомогою лазерів.

Такий метод охолодження часто використовується зі звичайними речовинами, але ніколи раніше не застосовувався до антиречовини. Атоми (або антиатоми) поглинають фотони лазерного світла, ненадовго переходячи у стан з вищою енергією. Незабаром вони знову розпадаються до свого більш низькоенергетичного стану. Якщо цей цикл повторюється, атоми поступово сповільнюватимуться все більше і більше.

В експерименті вчені використовували імпульсне лазерне світло, спеціально розроблене для атомів антиводню. Після декількох годин роботи з атомами команда виявила, що їх середня кінетична енергія впала до однієї десятої від початкового стану. Це остудило їх до 0,012 за Кельвіном, що трохи вище абсолютного нуля.

Вчені вважають, що такий метод може допомогти зробити точніші вимірювання антиречовини, що в свою чергу, покаже, наскільки вона відрізняється від звичайної речовини.

Відповідь на це питання також, імовірно, допоможе розгадати одну з найважливіших загадок космології, наприклад, чому Всесвіт все ще існує. Вважається, що Великий вибух повинен був створити рівну кількість речовини і антиречовини, але у підсумку, вони не нейтралізували один одного, знищивши все навколо. Той факт, що матерія домінує у Всесвіті, яку ми бачимо сьогодні, вказує на деяку різницю між ними, яка порушує початкові масштаби.