Πείραμα του CERN προσπαθεί να βρει πού πήγε η αντιύλη

Niels Madsen

To πείραμα ALPHA,  μετρά το ηλεκτρικό φορτίο των ατόμων του αντιυδρογόνου (ένα αντι-πρωτόνιο που περιβάλλεται από ένα ποζιτρόνιο), το οποίο βρήκαν ίσο με μηδέν μέχρι και τα πρώτα οκτώ δεκαδικά ψηφία.

Νέα δεδομένα από το πείραμα ALPHA που εξελίσσεται στις εγκαταστάσεις του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών (CERN) φέρνουν τους επιστήμονες ένα βήμα πιο κοντά στο να καταλάβουν τι συνέβη στην αντιύλη του Σύμπαντος.

Το πρόβλημα της ασυμμετρίας μεταξύ ύλης και αντιύλης είναι μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στη σύγχρονη φυσική καθώς ενώ η θεωρία μοιράζει πρακτικά τις ίδιες πιθανότητες ύπαρξης στις δύο μορφές της ύλης (με μια ελαφρότατη προτίμηση ενός μέρους στα 10 δισεκατομμύρια προς τη συνήθη ύλη), το Σύμπαν φαίνεται πως αποτελείται εξ ολοκλήρου από τη γνωστή μας ύλη.

Κάθε γνωστό σωματίδιο έχει και το αντίστοιχο αντισωματίδιο, όπως για παράδειγμα το ηλεκτρόνιο και το ποζιτρόνιο τα οποία είναι πανομοιότυπα, με τη μόνη διαφορά πως φέρουν αντίθετα ηλεκτρικά φορτία.

Όταν ένα σωματίδιο συγκρουστεί με ένα αντισωματίδιο εξαϋλώνονται άμεσα, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα ενέργειας, οπότε είμαστε μάλλον τυχεροί που στο Σύμπαν δεν συναντούμε αντιύλη. Εάν όμως είναι σωστές οι φυσικές θεωρίες που προβλέπουν ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης κατά τη Μεγάλη Έκρηξη, τι συνέβη αργότερα στην αντιύλη;

Την απάντηση σε αυτό το ερώτημα προσπαθούν να δώσουν οι ερευνητές μέσω του πειράματος ALPHA, το οποίο μετρά το ηλεκτρικό φορτίο των ατόμων του αντιυδρογόνου (ένα αντι-πρωτόνιο που περιβάλλεται από ένα ποζιτρόνιο), το οποίο βρήκαν ίσο με μηδέν μέχρι και τα πρώτα οκτώ δεκαδικά ψηφία.

Αν και το αποτέλεσμα δεν προκαλεί κάποια ιδιαίτερη έκπληξη, αφού και το υδρογόνο είναι ηλεκτρικά ουδέτερο, πρόκειται για την πρώτη φορά που μετριέται με υψηλή ακρίβεια το φορτίο ενός αντι-ατόμου.

«Είναι καθησυχαστικό που η φύση συμπεριφέρεται όπως περιμένουμε, αλλά ως επιστήμονες δε θα πρέπει να παίρνουμε τίποτε για δεδομένο, οπότε τέτοιες μετρήσεις είναι πολύ σημαντικές», εξηγεί ο βρετανός καθηγητής φυσικής Τζον Γούμερσλι.

Με την επανεκκίνηση του επιταχυντή LHC στο CERN τα πειράματα αντιύλης θα επανέλθουν σύντομα με νέες μετρήσεις. Η βελτιωμένη έκδοση του ίδιου πειράματος ALPHA-2 όπως και τα ATRAP και  ACASUSA αναμένεται να ρίξουν περισσότερο φως στα μυστήρια της αντιύλης όπως και το νέο πείραμα AEGIS που θα μελετήσει τις επιδράσεις της βαρύτητας στο αντιυδρογόνο.

Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Communications.

ΠΗΓΗ: naftemporiki.gr