אבל מדענים עושים צעדים חשובים לקראת הבנה טובה יותר של אנטי-חומר. חוקרים אמרו ביום רביעי (27 בספטמבר) כי הם הראו לראשונה שאנטי-חומר מגיב לכוח הכבידה באותו אופן שחומר מגיב: על ידי נפילה. הצלחת הניסוי מחזקת שוב את תורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין.
סימולציה של אטומי אנטי-מימן שנופלים לתוך מכשיר ה-ALPHA-g במרכז האירופי למחקר גרעיני (CERN) בז'נבה, שוויץ. צילום: הקרן הלאומית למדע של ארה"ב
כידוע, כל מה שאנו רואים, החל מכוכבי לכת, כוכבים, פודלים וסוכריות על מקל, מורכב מחומר רגיל. בינתיים, אנטי-חומר הוא התאום המסתורי של חומר רגיל, בעל אותה מסה אך מטען חשמלי הפוך.
כמעט לכל החלקיקים התת-אטומיים, כמו אלקטרונים ופרוטונים, יש מקבילים אנטי-חומריים. בעוד שלאלקטרונים יש מטען שלילי, לאנטי-אלקטרונים, המכונים גם פוזיטרונים, יש מטען חיובי. באופן דומה, בעוד שלפרוטונים יש מטען חיובי, לאנטי-פרוטונים יש מטען שלילי.
לפי תיאוריה זו, המפץ הגדול, שהתחיל את היקום, היה אמור ליצור כמויות שוות של חומר ואנטי-חומר. עם זאת, נראה שיש מעט מאוד אנטי-חומר - וכמעט אף אחד לא על פני כדור הארץ. יתרה מכך, חומר ואנטי-חומר אינם תואמים. אם הם באים במגע, הם מתפוצצים.
הניסוי נערך במרכז האירופי למחקר גרעיני (CERN) בשוויץ על ידי חוקרים משיתוף הפעולה של מתקן פיזיקת לייזר אנטי-מימן (ALPHA). הוא כלל את המקבילה האנטי-חומרית של מימן, היסוד הקל ביותר.
"על כדור הארץ, רוב האנטי-חומר הטבעי נוצר מקרניים קוסמיות - חלקיקים אנרגטיים מהחלל - שמתנגשים באטומים באוויר ויוצרים זוגות חומר-אנטי-חומר", אמר הפיזיקאי ג'ונתן וורטלה מאוניברסיטת קליפורניה, מחבר שותף של המחקר שפורסם בכתב העת Nature.
אנטי-חומר חדש זה קיים רק עד שהוא פוגע באטום של חומר רגיל באטמוספירה התחתונה. עם זאת, ניתן לסנתז אנטי-חומר בתנאים מבוקרים, כמו בניסוי ALPHA.
האנטי-מימן היה בתוך תא ואקום גלילי והוחזק במקומו על ידי שדה מגנטי. החוקרים הנמיכו את השדה המגנטי כדי לשחרר את האנטי-חומר ולראות אם הוא ייפול מכוח הכבידה. הוא התנהג בדיוק כמו מימן באותם תנאים.
"תוצאה זו ניבאה על ידי תיאוריה וניסויים עקיפים... אבל אף קבוצה מעולם לא ביצעה ניסוי ישיר שבו אנטי-חומר הוטלה כדי לראות לאיזה כיוון הוא ייפול", אמר פיזיקאי מאוניברסיטת קליפורניה ברקלי ושותף לכתיבת המחקר ג'ואל פאג'נס.
כאשר איינשטיין פיתח את תורת היחסות הכללית שלו - הסבר מקיף על כוח הכבידה - הוא התייחס לכל חומר כשווה ערך, כלומר אנטי-חומר יגיב באותו אופן כמו חומר. אנטי-חומר לא התגלה רשמית עד 1932.
"אני חושב שזו עדות לכוחה של תורת היחסות הכללית ולעקרונות המקבילים לה", אמר הפיזיקאי ואחד ממחברי המחקר ויליאם ברטשה מאוניברסיטת מנצ'סטר בבריטניה, שביצע את הניסויים ב-CERN.
בכך שהדגים כי אנטי-חומר וחומר נמשכים על ידי כוח הכבידה, הניסוי שלל הסבר אפשרי למחסור הקודם באנטי-חומר: שהוא נדחה לצד השני של המפץ הגדול.
לבסוף, הפיזיקאי פאג'נס מגיע להערה: "לא משנה כמה טובה התיאוריה, פיזיקה היא עדיין מדע ניסיוני."
הואנג האי (לפי CERN, UNSF, רויטרס)
[מודעה_2]
מָקוֹר
תגובה (0)