Cercetările arată că geniul Albert Einstein a avut dreptate în privința antimateriei

Însă oamenii de știință fac pași importanți către o mai bună înțelegere a antimateriei. Cercetătorii au declarat miercuri (27 septembrie) că au demonstrat pentru prima dată că antimateria reacționează la gravitație în același mod în care o face materia: căzând. Succesul experimentului întărește încă o dată teoria generală a relativității dezvoltată de genialul fizician Albert Einstein.

Cercetările arată că Albert Einstein a folosit fenomene naturale în figura 1. — Simularea atomilor de antihidrogen care cad în instrumentul ALPHA-g de la Centrul European pentru Cercetări Nucleare (CERN) din Geneva, Elveția. Fotografie: Fundația Națională pentru Știință din SUA

După cum știm, tot ceea ce vedem, de la planete și stele la pudeli și acadele, este alcătuit din materie obișnuită. Între timp, antimateria este geamănul misterios al materiei obișnuite, având aceeași masă, dar sarcină electrică opusă.

Aproape toate particulele subatomice, cum ar fi electronii și protonii, au echivalente în antimaterie. În timp ce electronii au o sarcină negativă, antielectronii, cunoscuți și sub numele de pozitroni, au o sarcină pozitivă. De asemenea, în timp ce protonii au o sarcină pozitivă, antiprotonii au o sarcină negativă.

Conform acestei teorii, Big Bang-ul care a dat naștere universului ar fi trebuit să creeze cantități egale de materie și antimaterie. Cu toate acestea, se pare că există foarte puțină antimaterie - și aproape deloc pe Pământ. Mai mult, materia și antimateria sunt incompatibile. Dacă intră în contact, explodează.

Experimentul a fost realizat la Centrul European pentru Cercetări Nucleare (CERN) din Elveția de către cercetători din cadrul colaborării Antihydrogen Laser Physics Facility (ALPHA). Acesta a implicat antimateria, omologul hidrogenului, cel mai ușor element.

„Pe Pământ, cea mai mare parte a antimateriei care apare în mod natural este creată atunci când razele cosmice - particule energetice din spațiu - se ciocnesc cu atomii din aer și creează perechi materie-antimaterie”, a declarat fizicianul Jonathan Wurtele de la Universitatea din California, coautor al studiului publicat în revista Nature.

Această antimaterie nou creată există doar până când lovește un atom de materie normală în atmosfera inferioară. Cu toate acestea, antimateria poate fi sintetizată în condiții controlate, ca în experimentul ALPHA.

Antihidrogenul era conținut într-o cameră cilindrică cu vid și ținut la locul său de un câmp magnetic. Cercetătorii au redus câmpul magnetic pentru a elibera antimateria și a vedea dacă aceasta va cădea din cauza gravitației. În aceleași condiții, aceasta s-a comportat exact ca hidrogenul.

„Acest rezultat a fost prezis de teorie și experimente indirecte... Dar niciun grup nu a realizat vreodată un experiment direct în care antimateria este aruncată pentru a vedea în ce direcție cade”, a declarat Joel Fajans, fizician la UC Berkeley și coautor al studiului.

Când Einstein și-a dezvoltat teoria generală a relativității - o explicație cuprinzătoare a gravitației - a tratat toată materia ca fiind echivalentă, ceea ce înseamnă că antimateria ar reacționa la fel ca materia. Antimateria nu a fost descoperită oficial decât în 1932.

„Cred că aceasta este o dovadă a puterii relativității generale și a principiilor sale de echivalență”, a declarat fizicianul și coautorul studiului William Bertsche de la Universitatea din Manchester, Marea Britanie, care a efectuat experimentele la CERN.

Demonstrând că antimateria și materia sunt atrase de gravitație, experimentul a exclus o posibilă explicație pentru deficitul anterior de antimaterie: aceea că aceasta a fost respinsă de cealaltă parte a Big Bang-ului.

În cele din urmă, fizicianul Fajans a ajuns la remarca: „Indiferent cât de bună este teoria, fizica este totuși o știință experimentală”.

Hoang Hai (conform CERN, UNSF, Reuters)

Sursă