Антиматерия, как на нее влияет гравитация
Вещество под названием антиматерия лежит в основе одной из величайших загадок Вселенной. Мы знаем, что у каждой частицы есть спутник-антиматерия, практически идентичный ей самой, но с противоположным зарядом. Когда частица и ее античастица встречаются, они аннигилируют друг друга, исчезая во вспышке света. Наше нынешнее понимание физики предсказывает, что равные количества материи и антиматерии должны были быть созданы во время формирования Вселенной. Но, похоже, этого не произошло, поскольку это привело бы к немедленной аннигиляции всех частиц. Вместо этого вокруг нас много материи и очень мало антиматерии — даже глубоко в космосе. Эта загадка привела к масштабным поискам, позволяющим найти недостатки в теории или иным образом объяснить недостающую антиматерию. Один из таких подходов сосредоточен на гравитации. Возможно, антивещество ведет себя по-другому под действием гравитации, будучи притянуто в направлении, противоположном материи? Если это так, то мы могли бы просто находиться в той части Вселенной, из которой невозможно наблюдать антивещество.
Наше новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, как на самом деле ведет себя антиматерия под воздействием гравитации. Другие подходы к вопросу о том, почему мы наблюдаем больше материи, чем антиматерии, охватывают многочисленные подобласти физики. Они варьируются от астрофизики, стремящейся наблюдать и предсказывать поведение антиматерии в космосе с помощью экспериментов, до физики частиц высоких энергий, исследующей процессы и фундаментальные частицы, которые образуют антиматерию и управляют ее жизнью. Хотя наблюдаются небольшие различия во времени жизни некоторых частиц антивещества по сравнению с их аналогами из материи, эти результаты все еще далеки от достаточного объяснения асимметрии. Ожидается, что физические свойства антиводорода — атома, состоящего из электрона антивещества (позитрона), связанного с протоном антивещества (антипротоном), — будут точно такими же, как у водорода. Помимо того, что антиводород обладает теми же химическими свойствами, что и водород, такими как цвет и энергия, мы также ожидаем, что антиводород будет вести себя так же в гравитационном поле.
Так называемый «слабый принцип эквивалентности» в общей теории относительности утверждает, что движение тел в гравитационном поле не зависит от их состава. По сути, это означает, что то, из чего что-то сделано, не влияет на то, как гравитация влияет на его движения. Это предсказание было проверено с чрезвычайно высокой точностью для гравитационных сил с различными частицами материи, но никогда непосредственно для движения антиматерии. Даже в случае с частицами материи гравитация стоит особняком от других физических теорий, поскольку ее еще предстоит объединить с теориями, описывающими антиматерию. Любая наблюдаемая разница с гравитацией антиматерии может помочь пролить свет на оба вопроса. На сегодняшний день прямых измерений гравитационного движения антиматерии не проводилось. Это довольно сложно изучать, потому что гравитация — самая слабая сила. Это означает, что трудно отличить эффекты гравитации от других внешних воздействий. Только с недавним развитием технологий производства стабильной (долгоживущей), нейтральной и холодной антиматерии измерения стали возможными.
Наша работа проходила в эксперименте АЛЬФА-g в ЦЕРН, крупнейшей в мире лаборатории физики элементарных частиц, базирующейся в Швейцарии, который был разработан для проверки эффектов гравитации путем содержания антиводорода в вертикальной ловушке двухметровой высоты. Антиводород создается в ловушке путем объединения составляющих его антивещества: положения и антипротона. Позитроны легко производятся некоторыми радиоактивными материалами — мы использовали радиоактивную поваренную соль. Однако для создания холодных антипротонов нам пришлось использовать огромные ускорители частиц и уникальную замедляющую установку, которая работает в ЦЕРНе. Оба ингредиента электрически заряжены и могут быть пойманы и сохранены независимо в виде антиматерии в специальных устройствах, называемых ловушками Пеннинга, которые состоят из электрического и магнитного полей. Однако антиатомы не удерживаются ловушками Пеннинга, поэтому у нас было дополнительное устройство, называемое «ловушка-магнитная бутылка», которое удерживало антиатомы. Эта ловушка была создана магнитными полями, создаваемыми многочисленными сверхпроводящими магнитами.
Они использовались для контроля относительной прочности разных сторон бутылки. Примечательно, что если бы мы ослабили верх и низ бутылки, атомы смогли бы покинуть ловушку под действием гравитации. Мы подсчитали, сколько антиатомов вылетело вверх и вниз, обнаружив аннигиляции антивещества, возникающие при столкновении антиатомов с частицами окружающего вещества в ловушке. Сравнивая эти результаты с подробными компьютерными моделями этого процесса в обычных атомах водорода, мы смогли сделать вывод о влиянии гравитации на атомы антиводорода. Наши результаты являются первыми в эксперименте АЛЬФА-g и первым прямым измерением движения антиматерии в гравитационном поле. Они показывают, что гравитация антиводорода такая же, как и у водорода, она падает вниз, а не вверх, в пределах неопределенности эксперимента.
Это означает, что наше исследование эмпирически исключило ряд исторических теорий, включающих так называемую «антигравитацию», предполагающую, что антиматерия будет тяготеть в совершенно противоположном направлении, как обычная материя. Текущее измерение является важной вехой на пути к цели эксперимента. Будущая работа эксперимента ALPHA-g повысит его точность за счет лучшего описания и контроля важных аспектов эксперимента, таких как ловушки и системы охлаждения атомов. Еще есть много возможностей для поиска новых результатов, которые могли бы помочь объяснить асимметрию материи и антивещества. Физика предназначена для описания наблюдаемой реальности, и в том, как устроен мир, всегда могут быть сюрпризы.
Источник
Последние аномальные новости

Где находятся двойные экзопланеты

Да пребудет с нами словарь Звездных войн

Двойные сверхмассивные черные дыры сложно обнаружить

ИИ угрожает заработной плате, а не рабочим местам

Инновационный метод сопоставления небесных объектов

Инопланетная дымка проясняет вид на далекие водные миры

Истребители поднялись в воздух, когда НЛО завис над аэропортом

Компания Neuralink никогда не убивала обезьян

Моделирование образования звездных элементов

Мумифицированные инопланетяне принадлежат к неизвестному виду

НЛО и космическое пространство

Протопланетные диски обнаружены в соседнем звездном скоплении

Семью с загадочной болезнью сравнили с инопланетянами

Скоро мы будем получать изображения землеподобных экзопланет

Телешоу попытается вызвать НЛО в прямом эфире

Темная материя может помочь решить проблему черных дыр

Тиктокерша запечатлела, как НЛО исчезает во вспышке света

Три загадочные двери, спрятанные внутри Великой пирамиды

Через пять лет ИИ будет конкурировать с людьми

Что будет с Землей, если близко подойдет звезда-изгой

Чип-тюнинг. Оптимизация мощности автомобиля

Американские военные видят НЛО в космосе

Биогибридные микророботы смогут удалять микропластик

Везикулы доставят сообщения от нечеловеческих клеток

Выявили импульсы гамма-излучения от черной дыры Стрелец А

Два католических писателя приняли участие в уфоконференции

Идеальные часы невозможны

Исследование взаимодействия темной материи и нуклонов

Китай начинает массовое производство роботов-гуманоидов

Коллайдеры раскроют пространственно-временную геометрию

Новые ограничения на наличие сверхлегкой темной материи

Обнаружили искусственную звездную систему

Обнаружили ультратусклую карликовую галактику

Отслеживание странных обьектов в космосе

Пара испытала покалывание в позвоночнике от НЛО

Пилот авиакомпании сообщил о наблюдении НЛО в Бостоне

Политик пытается добиться прозрачности в вопросе НЛО

Почему такая секретность. Просто идите по следу денег

Распутывание отношений между бактериальными языками

Свидетель заметил в небе три жутких красных огня

ЦРУ собрало коллекцию космических кораблей инопланетян

Займ на Карту 3000 Онлайн. Быстро, Удобно, Без Замедлений

Встречались ли ВМС США с НЛО в 1947 году

Выявили 200 новых видов CRISPR-систем для биотехнологий

Выявление самых ранних стадий развития звезд

Гэри Маккиннон пытался раскрыть правительственные тайны

Звезды-экстремалы обладают уникальными свойствами

ИИ ищет новые фармацевтические ингредиенты

ИИ обнаружил шлейфы метана из космоса

Индийский телескоп обнаружил свою первую сверхновую

Исследователи создают ИИ, открывающий ферменты

Как бактерии защищаются от плазмы

Как правильно сплайсируется РНК

Как розуэлльский НЛО стимулировал теории заговора

Неважно сколько инопланетян прячет США

Новая последовательность кластера генов человека

Орбиты для интерферометров космического базирования

Основы и применение оптических наночастиц

Открыли десятки гигантских радиогалактик

Расследования НЛО и поиски инопланетной жизни

Секретный офис ЦРУ искал следы крушений НЛО

Создание высокоэнергетических сверхбыстрых лазеров

Биоинспирированные коллективы активной материи

Будущее гибридной работы

Древний храм обнаружен в Рендлшеме

Жуткие случаи с привидениями и проклятой мебелью

Заброшенные спутники склонны падать

Звездные войны являются частью английского языка

ИИ распознает темп и стадии эмбрионального развития

Климат формирует особенности жизненного цикла

Мозг свидетелей НЛО претерпевает изменения

НЛО глушили ядерные ракеты

НЛО и ядерные ракеты

НЛО осматривают атомные электростанции

Пилот British Airways рассказал о своих встречах с аномальным

План возрождения разговорной речи та ре Мориори

Структурные вариации играют роль в видообразовании

США на грани катастрофического раскрытия НЛО

Удалось вырастить доломит в лаборатории

Упадок СМИ ставит под угрозу сплоченность общества

Это было просто НЛО

Ясность в отношении изменения климата и его последствий

Речная галька. Ключевые достоинства материала

Ремонт 'под ключ'. Основные плюсы услуги

Базы инопланетян спрятаны под водой у берегов Аляски

Бактерии поддерживают друг друга из поколения в поколение

Джон Кеннеди был реинкарнацией Линкольна

ИИ может обнаружить устойчивость к антибиотикам за 30 минут

Инопланетян терроризирующих жителей Перу удалось снять

Исследовали недавно обнаруженную новую звезду

Как петли влияют на пространственную организацию генома

Межзвёздные шарики оказались отходами тяжёлой промышленности

Мужчины получают больше пользы от привлекательности

НЛО застал врасплох крошечный порт Лабрадора

Обнаружили зеленое свечение Марса

Одна из книг об НЛО, которую необходимо прочитать

Призрачная фигура попала на камеру наблюдения

Проверка достоверности между взаимно не доверяющими сторонами

Разговоры об ИИ имеют прямое отношение к политике

Сколько инопланетян может быть на Земле

Создание вихрей в сверхтекучей жидкости из света

Тестирование будущих конструкций марсианских вертолетов

Углеродный материал установил рекорд по хранению энергии

Эксперименты с ИИ важны для нашего коллективного обучения

Бактерии хранят воспоминания и передают их потомкам

Галактики используют периоды затишья для производства звезд

Двуязычный мозг лучше игнорирует ненужную информацию

Динозавры все еще могут существовать на других планетах

Добыча полезных ископаемых на Луне реальна

Инопланетяне и динозавры вместе гуляли по Земле

Инопланетяне существуют, но им плевать на нас

Инопланетяне существуют, об этом говорят тысячи экзопланет

Мировая элита не сможет сохранить контроль над ИИ

Мощные волоконные лазеры становятся новаторской технологией

Мужчина застыл от страха, увидев НЛО

Новая детская книга об НЛО

Новые свидетельства о Британском Розуэлле

Обнаружили скрытые в Европе загадочные мегаструктуры

Основа контроля природы нелинейностей

Радикальный взгляд на галактики, окружающие Млечный Путь

Редкий металл станет переключателем для квантовых устройств

С отрицанием покончено, изменение климата происходит

Теории заговора вокруг убийств, от Джона Кеннеди до Ганди

Юные галактики горячие и светятся странными элементами

Билл Гейтс пообещал трехдневную рабочую неделю благодаря ИИ

Бывший офицер ВВС рассказал подробности о НЛО

В небе над Челябинском сняли загадочный объект

Веха, знаменующая появление квантовых компьютеров

Вклад гамма-блазарных вспышек в поток нейтрино

Живой Нострадамус предсказывает волну стихийных бедствий

Загадка отсутствия спиральных галактик в Супергалактической плоскости

Зафиксировали мощный луч неизвестной природы

ИИ нашел формулу прогнозирования гигантских волн

Квантовые вычисления для прогнозирования взаимодействия генов

Миры, в которых инопланетяне на миллиарды лет старше нас

Над аэропортом Импхал замечен НЛО

Необьяснимые обьекты в сердце нашей галактики

Разбившийся НЛО с живыми существами-андроидами внутри

Разгадали 400-летнюю загадку первых взрывчатых веществ

Революционные исследования в хранении энергии

Совместили два световых луча, скрученных по часовой стрелке

Странные и загадочные случаи, связанные с близнецами

У нас нет технологий, распознающих творчество нейросетей

Чтобы изучить нептуний и плутоний нужна новая химия

Астрология расскажет насколько вы чувственны в постели

Британская Зона 51 скрывает НЛО и лабиринт туннелей

Виртуальная реальность влияет на психику и креативность

Доказательства экзотического переноса заряда

Компания OpenAI совершила прорыв в создании сильного ИИ

Метеорит пробил насквозь автомобиль в Страсбурге

Множество свидетелей видели снежного человека

Найдите загадочное животное в оптической иллюзии

НЛО врезался в Юпитер

Ноев ковчег найден на Google Earth

Обнаружили второй по силе космический луч

Обнаружили два горячих Юпитера вокруг красных гигантов

Почему интерес к НЛО снова в центре внимания

Сатанинский клуб после школы открылся в Коннектикуте

Секретный военный объект для уничтожения НЛО

Сеть туннелей с привидениями обнаружена в Глостершире

Сокрытие НЛО правительством США реально

Статуя Девы Марии заплакала в Мексике

Хитрая оптическая иллюзия с 10-ю лицами

Шифрование квантовой информации в открытых системах

Бактерии способствуют модуляции поведения животных

Древнюю каменную стену нашли на Марсе

Житель Харрисонбурга рассказал о наблюдении НЛО

Индия поднимает истребители на перехват НЛО

История о крошечном человечке на самолетике

История поисков правительством США инопланетной жизни

Какова истинная природа эффекта Матильды

Климатические теории заговора процветают

Метан и водяной пар обнаружили в атмосфере экзопланеты

Молодая галактика содержит слишком много металла

Мышь с крысиным сердцем и сосудами не получилась

НЛО пролетел в 20 метрах от самолета на высоте 4000 футов

Нострадамус предсказал, что 'Вода смоет города'

Опровергли теорию странных маленьких воздушных шариков

Открываются новые горизонты для технологий будущего

Пентагон скрывает трупы разнообразных инопланетных существ

Российские пилоты заметили мерцающий НЛО

Сетевые нанобиосенсоры для беспроводной связи в крови

Сталкеры пробрались в самый опасный город в мире

Что нужно сделать чтобы предотвратить падение астероида

Бессмертие станет катастрофой для нашей планеты

Вода на поверхности Луны может стать важным ресурсом

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика