Kutatások szerint a zseniális Albert Einsteinnek igaza volt az antianyaggal kapcsolatban

A tudósok azonban fontos lépéseket tesznek az antianyag jobb megértése felé. A kutatók szerdán (szeptember 27-én) azt mondták, hogy elsőként mutatták ki, hogy az antianyag ugyanúgy reagál a gravitációra, mint az anyag: zuhanással. A kísérlet sikere ismét megerősíti Albert Einstein általános relativitáselméletét.

Egy szimuláció, amelyben antihidrogénatomok hullanak az ALPHA-g műszerbe az Európai Atomkutató Központban (CERN) Genfben, Svájcban. Fotó: US National Science Foundation

Mint tudjuk, minden, amit látunk, a bolygóktól, csillagoktól kezdve az uszkárokon át a nyalókákig, szabályos anyagból áll. Eközben az antianyag a szabályos anyag titokzatos ikertestvére, amelynek azonos a tömege, de ellentétes az elektromos töltése.

Szinte minden szubatomi részecskének, például az elektronoknak és a protonoknak, van antianyag megfelelője. Míg az elektronok negatív töltésűek, az antielektronok, más néven pozitronok, pozitív töltésűek. Hasonlóképpen, míg a protonok pozitív töltésűek, az antiprotonok negatív töltésűek.

E szerint az elmélet szerint az univerzumot elindító ősrobbanásnak egyenlő mennyiségű anyagot és antianyagot kellett volna létrehoznia. Úgy tűnik azonban, hogy nagyon kevés antianyag van – és szinte egyáltalán nincs a Földön. Ráadásul az anyag és az antianyag összeférhetetlenek. Ha érintkezésbe kerülnek, felrobbannak.

A kísérletet az Antihidrogén Lézerfizikai Létesítmény (ALPHA) együttműködés kutatói végezték a svájci Európai Atomkutató Központban (CERN). A kísérletben a hidrogén, a legkönnyebb elem antianyag-megfelelőjét vizsgálták.

„A Földön a természetes antianyag nagy része kozmikus sugarakból – az űrből származó energikus részecskékből – keletkezik, amelyek a levegőben lévő atomokkal ütköznek, és anyag-antianyag párokat hoznak létre” – mondta Jonathan Wurtele, a Kaliforniai Egyetem fizikusa, a Nature folyóiratban megjelent tanulmány társszerzője.

Ez az újonnan létrehozott antianyag csak addig létezik, amíg el nem találja az alsó légkörben lévő normál anyag atomját. Az antianyag azonban szabályozott körülmények között szintetizálható, mint az ALPHA kísérletben.

Az antihidrogént egy hengeres vákuumkamrában tartották, és egy mágneses mező tartotta a helyén. A kutatók lejjebb vették a mágneses mezőt, hogy kibocsássák az antianyagot, és megnézzék, hogy az a gravitációtól eltávolodva leesik-e. Ugyanolyan körülmények között a hidrogénhez hasonlóan viselkedett.

„Ezt az eredményt elmélet és közvetett kísérletek is megjósolták… De egyetlen csoport sem végzett még olyan közvetlen kísérletet, amelyben antianyagot ejtettek volna le, hogy lássák, melyik irányba fog leesni” – mondta Joel Fajans, a UC Berkeley fizikusa és a tanulmány társszerzője.

Amikor Einstein kidolgozta általános relativitáselméletét – a gravitáció átfogó magyarázatát –, minden anyagot egyenértékűnek tekintett, ami azt jelentette, hogy az antianyag ugyanúgy reagál, mint az anyag. Az antianyagot hivatalosan csak 1932-ben fedezték fel.

„Azt hiszem, ez az általános relativitáselmélet és az azzal egyenértékű elvek erejének bizonyítéka” – mondta William Bertsche fizikus és a tanulmány társszerzője, a Manchesteri Egyetem munkatársa, aki a CERN-ben végezte a kísérleteket.

Azzal, hogy bebizonyították, hogy az antianyagot és az anyagot vonzza a gravitáció, a kísérlet kizárta az antianyag korábbi ritkaságának egy lehetséges magyarázatát: azt, hogy az ősrobbanás túloldalára taszították.

Végül Fajans fizikus a következő megjegyzésre jut: „Nem számít, mennyire jó az elmélet, a fizika akkor is egy kísérleti tudomány.”

Hoang Hai (a CERN, az UNSF és a Reuters adatai szerint)

Forrás: https://www.congluan.vn/nghien-cuu-cho-thay-thien-tai-albert-einstein-da-dung-ve-phan-vat-chat-post266493.html