Шокирующее открытие сделали учёные ЦЕРНа. Наша Вселенная это аномалия.
Физики из международной группы учёных в ЦЕРНе неожиданно «доказали» удивительную вещь — нашей Вселенной существовать не должно. Статья об этом опубликована в научном журнале Nature. Недавно, учёным удалось с ранее недостижимой точностью замерить энергию перехода позитрона из основного состоянии в возбуждённое в атоме антиводорода. (Антиводород, зеркальный аналог водорода, в котором ядро состоит из антипротона с отрицательным зарядом, а вокруг него вращается антипод электрона — позитрон с положительным). Оптическая спектроскопия антиматерии — это не только мощный технологический прорыв, но так же этот уникальный эксперимент имеет фундаментальное значение для понимания физической картины мироздания.
Оказалось, что она точно соответствует такой же энергии у обычного водорода, что говорит напрямую об отсутствии нарушения СРТ-инвариантности (фундаментальной симметрии) во Вселенной. Учёные давно и упорно пытаются найти хоть какое-то отклонение от этого фундаментального принципа для объяснения преобладания вещества над антивеществом в нашем мире. Закон CPT-симметрии (инвариантности) говорит о том, что любые физические процессы будут протекать в точности так же, как и в том случае, если все частицы в веществе поменять на их античастицы, затем отразить их в зеркале и при этом запустить время в обратном направлении. Согласно этой теории, энергия перехода позитрона при поглощении двух фотонов с одного уровня на другой (1S–2S) будет равна энергии 1S–2S-перехода электрона в атоме водорода. В 2016 году физикам удалось доказать это с точностью, большей, чем две части на десять в минус десятой степени, что ранее было не достижимо.
В последнем эксперименте физики изучили сверхтонкую структуру атома антиводорода, которая образуется из-за расщепления энергетических уровней на несколько подуровней. Это происходит благодаря особенностям взаимодействия магнитного момента позитрона с магнитным моментом антипротона. Так как антиматрия при контакте с обычным веществом аннигилирует, то для эксперимента была сконструирована магнитная ловушка, в которую «загнали» два десятка атомов антиводорода.
Атомы антиводорода возбуждали лазером и микроволновым излучением, в результате чего в них происходил переход 1S–2S, а сами они покидали магнитную ловушку и сталкиваясь со стенками камеры аннигилировали, рождая при этом пи-мезоны, которые и регистрировались детектором.
Как пишет научное издание Science Alert, самое незначительное нарушение CPT-симметрии смогло бы объяснить, почему существует вещество во Вселенной и куда подевалось антивещество. Согласно существующей модели Большого Взрыва принято считать, что в момент рождения Вселенной в ней присутствовало совершенно одинаковое количество материи и антиматерии, которые должны были аннигилировать при столкновении. Однако отклонение в результатах меньше, чем две триллионных доли, не способно было бы внести такой вклад в преобладание вещества над антивеществом. Теперь учёным придётся объяснять этот парадокс чем-то другим, а вот чем, пока совершенно не понятно.
PS: Вообще эксперименты с антиматерией идут по нарастающей — в 2002 году сразу две коллаборации — ATRAP и ATHENA — синтезировали и в течение долгого времени удерживали относительно холодный антиводород в значительных количествах, порядка 50 000 000 атомов. В 2011 году это время уже составило 17 минут.
Добавить комментарий