Исследователи провели первые прямые замеры гравитационных свойств антиматерии в ходе опытов на установке ALPHA-g в ЦЕРН
Международный коллектив физиков впервые напрямую проследил за действием притяжения Земли на частицы антиматерии при помощи прибора ALPHA-g и пришел к выводу, что гравитация действует на них так же, как и на частицы обычной материи. Это указывает на справедливость принципа эквивалентности Эйнштейна для материи и антиматерии, сообщила в среду пресс-служба ЦЕРН. Подробности работы опубликованы в журнале Nature.
"В мире физики часто нельзя быть уверенным в чем-то, пока мы это не пронаблюдаем лично. Мы впервые напрямую проследили за действием гравитации на движение антиматерии, что стало большим шагом вперед в изучении свойств этой загадочной субстанции, чье видимое отсутствие во Вселенной не дает покоя научному сообществу", - заявил официальный представитель научной коллаборации ALPHA Джеффри Хангст, чьи слова приводит пресс-служба ЦЕРН.
Хангст и его коллеги впервые провели первые прямые замеры гравитационных свойств антиматерии в ходе опытов на установке ALPHA-g, которая была построена в ЦЕРН в 2018 году для изучения действия земного притяжения на частицы антиводорода, состоящие из одного позитрона и одного антипротона. Она представляет собой специальную ловушку, которая накапливает антиатомы и затем позволяет силе притяжения захватить их и заставить двигаться вниз.
Для максимального повышения достоверности результатов физики разработали стратегию, которая позволяла им накапливать внутри ловушки около сотни антиатомов антиводорода. Используя этот подход, ученые отслеживали, куда и с какой скоростью двигалась антиматерия под действием гравитации после отключения ловушки, что позволило им измерить постоянную свободного падения для антиводорода.
Ее значение оказалось очень близким к 9,8 м/с2, характерным для всех частиц и скоплений обычной материи. Этот результат исключает то, что антиматерия обладает антигравитационными свойствами, и является свидетельством того, что антиматерия ведет себя так, как это предсказывает принцип эквивалентности Эйнштейна. Он гласит, что все скопления материи с ненулевой массой одинаково реагируют на силу притяжения.
Как отмечает Хангст, уровень точности проведенных замеров пока не позволяет исключить альтернативные теории, объясняющие характер взаимодействий антиматерии с гравитацией. При этом физики надеются, что подобные сведения они смогут получить уже в следующем году после очередного обновления установки ALPHA-g, которое должно повысить ее чувствительность примерно на два порядка.
Об изучении свойств антиматерии
Исследователи предполагают, что Вселенная в первые мгновения существования содержала примерно равное количество материи и антиматерии. Если это действительно было так, то мироздание не должно было бы существовать, так как все частицы материи и антиматерии должны были уничтожить друг друга еще в первые мгновения после Большого взрыва. Ученые уже много десятилетий дискутируют о том, почему этого не произошло и почему антиматерии практически нет в обозримой Вселенной.
В частности, многие ученые предполагают, что частицы материи и антиматерии могут очень незаметно, но существенно отличаться друг от друга по некоторым физическим свойствам, что потенциально объяснило бы пропажу антиматерии. Одним из кандидатов на роль источника этих различий являются гипотетические аномалии в характере взаимодействий антиматерии с гравитацией.
По информации https://nauka.tass.ru/nauka/18856955
