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
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Подписывайтесь на наш Телеграм-канал
Последние аномальные новости

Близлежащая суперземля имеет богатую серой атмосферу

Более 700 миллионов лет назад Земля была покрыта льдом

Геологическое чудо с древними секретами Аль-Наслаа

Грибы могут устранить последствия аварии на Чернобыльской АЭС

Если она вспыхнет, то будет отчетливо видна

Жители острова Пасхи смешались с коренными американцами

Искусственный интеллект проливает новый свет на экзопланеты

Использование ИИ для оценки изменений климата

Как работают имплантаты

Легенда о спутнике Черный рыцарь на орбите Земли

Луна может хранить частицы древней атмосферы Земли

Миром правит Люцифер

Наблюдение НЛО в Лангенбурге отмечено на монете

Назначение мегалитического сооружения в Казахстане

НЛО замечен над Нью-Йорком

Новая книга правительственного инсайдера о НЛО

Общество псиопераций - 1. НЛО и СМИ будущего

Полиция США получила новое руководство по НЛО

Почему черные дыры устойчивы к собственной гравитации

Процесс раскрытия информации начался

Пузырящаяся поверхность далекой гигантской звезды

Семейная пара пришла в ужас от НЛО

Таинственный обьект пересек небо над Нью-Йорком

Тайны древнего города Ниппур

Тайны ольмекских богов

Тайны Ситио Конте

Тайны эксцентрических орбит транснептуновых объектов

Туристическая мекка на месте похищения Хиллов

Хаос в Киркби после крушения НЛО в 1987 году

Является ли повышение температуры на планете новой нормой

Психиатр без направления. Миф или реальность

Как подготовиться к первой консультации с частным психиатром. Путеводитель по вашему психическому здоровью

Разнообразие и история советских плакатов

Астронавт принял утечку мочи за НЛО

Биологическое бессмертие невозможно

В манускрипте Войнича нашли латинский алфавит

Внешняя часть Солнечной системы не пуста

Доказательство того, что мы не одиноки

Железные ветры обнаружили на сверхгорячей экзопланете

Загадочные сокровища Нимруда

Илон Маск рассказал о планах начать колонизацию Марса

Испытания новой модели марсохода

Исследователи паранормального оказались скептикам

Китай привезет образцы с Марса на два года раньше

Корреляция между космическим сдвигом и рентгеновским фоном

Кроссовки Nike обнаружили на древней картине

Лунная база на южном полюсе будет готова к 2035 году

Мужчина из Монтаны записал страшные кадры с НЛО

Мужчина снял на видео НЛО, оставив жену в слезах

Наука приближает нас к доказательству реальности Бога

Новаторское руководство по борьбе с НЛО

Пензенцы несколько лет наблюдают НЛО в районе Арбеково

Плазмонные модуляторы улучшат космическую связь

Попав в больницу после ДТП, я увидела умершую маму

Правительство США прячет тела инопланетян

Происхождение сверхмассивной черной дыры Стрелец A

Скоро США будут отслеживать все воздушные и наземные цели

Тайны древней шумерской цивилизации

Тайны пещеры Махишасурамардини

Трамп находятся под угрозой из-за НЛО

Чиновник из США напишет мемуары об НЛО

Экзопланета бросает вызов теориям о формировании планет

Я держал в руках инопланетную технологию

Внутреннее ядро Земли - непреходящая загадка

Внутри зловещего тематического парка

Водитель автобуса охотится на упырей по всей Великобритании

Вращающийся НЛО замечен над городком Шото

Вулканизму на Луне 120 миллионов лет

Вышла книга уфолога об НЛО и спецслужбах

Душа, НЛО, Время, Вера

Житель Монтаны снимает шокирующие кадры с НЛО

Загадка странного НЛО, замеченного над горой в Йоркшире

Загадочный остров Наксос

Зонды помогут разгадать тайну утечки воды с Марса

Иисус Христос был волшебником

Инопланетяне были обнаружены на Земле

Китай ускорил разработку стелс-беспилотников

Космические эксперименты помогут в выявлении рака

Мифы о знаменитом археологе Шлимане

Мужчина из Монтаны снял НЛО крупным планом

НЛО с оранжевыми и красными вращающимися огнями

Новая технология делает кожу невидимой

Новый справочник по НЛО выдали полиции США

Обзор планируемой экспансии человечества на Луну

Обнаружили плазменные пузыри над пирамидами Гизы

Огромные белые полосы в небе Серпухова

Режиссер утверждает, что Трамп и Кеннеди рискуют из-за НЛО

Сакральная архитектура исчезнувших цивилизаций

Секретный китайский космоплан вернулся на Землю

Тайна сокровищ Шри Падманабхасвами

Трамп рискует из-за раскрытия информации об НЛО

Что предсказал России пророк Немчин

Я имел дело с инопланетными технологиями

Борьба с мусором с помощью космического законодательства

Вспоминая о наблюдении НЛО в 1960 году

Галактика, образующая космический вопросительный знак

Дональд Трамп рискует из-за файлов об НЛО

Ева Хьюсон снимется в фильме Стивена Спилберга про НЛО

Есть доказательства того, что мы не одиноки

Информатор об НЛО не склонен к самоубийству

Искусственный интеллект и биофизика

Любители могут помочь в мониторинге погоды на Юпитере

Люди полетят к Марсу через два года

Место обнаружения НЛО в Северной Альберте

Можно ли дистанционно заблокировать доступ к смартфону

Музыканты столкнулись с НЛО

На китайских фермах обнаружили десятки новых вирусов

На певицу в тюрьме напал дух массового убийцы

Полиции по всей территории США выдали справочник по НЛО

Ранее невиданные свойства нейтронных звезд

Связь квантовой механики и космологии

Снежный человек на Марсе вызывает споры

Содержимое памяти ПК растекается на 7 метров вокруг

Создали первую цветную карту Марса

Справочник по НЛО выдали полицейским США

Стоунхендж - величественная мегалитическая структура

Табличка-талисман от Зла найдена в древнем замке

Тела инопланетян находили на Земле

Удивительная тайна Муса-Брош

Уникальность упавшего над Филиппинами астероида

Ученые разгадали тайну рейса MH370

Феномен смены времен года выявлен на Марсе

Царь Мидас был реальным человеком

Большую акулу съело неизвестное существо

Всепоглощающая вера в инопланетян опасна для общества

Генная инженерия Ануннаков

Гигантские 'Врата ада' на Земле увеличиваются

Гигантский астероид изменил форму Ганимеда

Глазго - столица НЛО в Великобритании

Горная страна тысячи храмов над облаками

Города-призраки, отели с привидениями, НЛО

Группа Offspring's Noodles видела НЛО

Детекторы озера Лох-Несс фиксируют регулярное сердцебиение

Дом экстремистского культа НЛО продается

Загадочная погребальная камера царя Снеферу

Как правильно идентифицировать НЛО

Кислотные дожди. Реальная опасность или миф

Нанопластик способен проникать в мозг

Научные прорывы в области сновидений

Норвежская принцесса выходит замуж за американского шамана

Пилот бесследно исчез, пытаясь поймать НЛО

Посадочная площадка для НЛО в Сент-Поле

Почему тайна черной дыры все еще остается неразгаданной

Рабочий схватился с гоблином в поместье

Рецензия уфолога на книгу Луиса Элизондо

Сияющая сфера превращается в двух детей

Следы серы в атмосфере близлежащей суперземли

Собака меняет облик, превращаясь в человека

Средневековые курганы с необычной особенностью

Таинственная история нубийского фараона

Тайна Стоунхенджа становится все более загадочной

Уфолог поделится опытом в библиотеке Дегенштейна

ЦРУ сорвало исследование Гаванского синдрома

Вера в инопланетян выходит из-под контроля

Гравитационные волны могут обнаружить работу варп-привода

Грибам доверили управлять роботами

Живых мышей сделали прозрачными

Загадочное существо из Звездных войн

Загадочные подземные гробницы династии Юань

Зонд сделал селфи своего гигантского солнечного паруса

Когда на самом деле родился Иисус

Когда спят инопланетяне

Музыкант с помощью ИИ обманом заработал миллионы

На Луне нашли следы вулканов, действовавших недавно

На севере Волгограда горожане заметили белый НЛО

НАСА объясняет странный шум, услышанный астронавтом

Нострадамус президентских выборов ставит на Камалу Харрис

Обнаружена новая катаклизмическая система

Общались ли инопланетяне с Boeing Starliner

Охота на пришельцев помешает поискам следов жизни

Оценили способность ИИ заменить журналистов

Портал AARO по исследованию НЛО окутан тайной

Почему мы так очарованы инопланетянами

При столкновении с астероидом сместилась ось Ганимеда

Самая большая в мире золотая рыбка найдена мертвой

Секретная роль Антарктиды в межзвездной торговле

Странный астероид, который считает себя кометой

Тайны древности раскрываются в Гёбекли-Тепе

У нас уже есть технология обнаружения НЛО

Формирования экзопланет гравитационной нестабильностью

Фото путешественника во времени вызвала бурю негодования

Фу Файтеры - НЛО времен Второй Мировой войны

Эссекс - центр встреч с инопланетянами

Астероид врезался в атмосферу Земли

Астронавт заметил загадочную ярко-зеленую вспышку

Библейский артефакт будет выставлен на всеобщее обозрение

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика