Výzkum ukazuje, že geniální Albert Einstein měl ohledně antihmoty pravdu.

Vědci však dělají významné kroky k lepšímu pochopení antihmoty. Výzkumníci ve středu (27. září) oznámili, že poprvé prokázali, že antihmota reaguje na gravitaci stejným způsobem jako hmota: pádem. Úspěch experimentu opět posiluje obecnou teorii relativity geniálního fyzika Alberta Einsteina.

Výzkum ukazuje, že Albert Einstein měl v oblasti hmoty pravdu (obrázek 1). — Simulace dopadu antiatomů vodíku dovnitř zařízení ALPHA-g v Evropském centru pro jaderný výzkum (CERN) v Ženevě ve Švýcarsku. Foto: Americká národní vědecká nadace.

Jak víme, všechno, co vidíme, od planet a hvězd až po pudly a lízátka, se skládá z obyčejné hmoty. Antihmota je naopak záhadným dvojčetem obyčejné hmoty, má stejnou hmotnost, ale opačné elektrické náboje.

Téměř všechny subatomární částice, jako jsou elektrony a protony, mají své protějšky z antihmoty. Zatímco elektrony nesou záporný náboj, antielektrony, nazývané také pozitrony, nesou kladný náboj. Podobně, zatímco protony jsou kladně nabité, antiprotony jsou nabité záporně.

Podle této teorie měl Velký třesk, který zahájil vznik vesmíru, vytvořit stejné množství hmoty a antihmoty. Zdá se však, že antihmoty je jen velmi málo – a na Zemi prakticky žádná. Hmota a antihmota jsou navíc neslučitelné. Pokud by se dotkly, explodovaly by.

Experiment provedli v Evropském centru pro jaderný výzkum (CERN) ve Švýcarsku vědci ze skupiny Antihydrogen Laser Physics (ALPHA). Zahrnoval antihmotový ekvivalent vodíku, nejlehčího prvku.

„Na Zemi vzniká většina přirozeně se vyskytující antihmoty kosmickým zářením – částicemi přenášejícími energii z vesmíru – které se srážejí s atomy v atmosféře a tvoří páry antihmoty a hmoty,“ řekl fyzik Jonathan Wurtele z Kalifornské univerzity.

Tato nově vytvořená antihmota existuje pouze do kontaktu s normálním atomem v nižších vrstvách atmosféry. Antihmotu však lze syntetizovat za kontrolovaných podmínek, jako v experimentu ALPHA.

Antivodík byl uzavřen ve válcové vakuové komoře a držen na místě magnetickým polem. Vědci snížili magnetické pole, aby uvolnili antihmotu a mohli pozorovat, zda se vlivem gravitace rozpadne. Za stejných podmínek se chovala podobně jako vodík.

„Tento výsledek byl předpovězen teorií a nepřímými experimenty... Žádná skupina však nikdy neprovedla přímý experiment, ve kterém by byla antihmota puštěna, aby se zjistilo, kterým směrem bude padat,“ řekl fyzik Joel Fajans, spoluautor studie na Kalifornské univerzitě v Berkeley.

Když Einstein vynalezl teorii obecné relativity – komplexní vysvětlení gravitace – považoval veškerou hmotu za ekvivalentní, což znamená, že antihmota bude reagovat jako hmota. Antihmota byla oficiálně objevena až v roce 1932.

Fyzik a spoluautor studie William Bertsche z Manchesterské univerzity v Anglii, který provedl experimenty v CERNu, řekl: „Myslím, že je to důkaz síly obecné relativity a jejích ekvivalentních principů.“

Tím, že experiment prokázal, že jak antihmota, tak hmota jsou přitahovány gravitací, vyloučil možné vysvětlení předchozího nedostatku antihmoty: že byla odpuzována na druhou stranu Velkého třesku.

Fyzik Fajans nakonec dospěl k závěru: „Bez ohledu na to, jak dobrá je teorie, fyzika zůstává experimentální vědou.“

Hoang Hai (podle CERNu, UNSF, Reuters)

Zdroj