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

Cu toate acestea, oamenii de știință fac progrese semnificative către o mai bună înțelegere a antimateriei. Cercetătorii au anunțat miercuri (27 septembrie) că au demonstrat pentru prima dată că antimateria reacționează la gravitație în același mod ca materia: prin cădere. Succesul experimentului întărește încă o dată teoria generală a relativității a strălucitului fizician Albert Einstein.

Cercetările arată că geniul lui Albert Einstein a avut dreptate în domeniul materiei (Figura 1). — Simularea atomilor de anti-hidrogen care cad în interiorul dispozitivului ALPHA-g 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. Antimateria, pe de altă parte, este geamănul misterios al materiei obișnuite, având aceeași masă, dar sarcini electrice opuse.

Aproape toate particulele subatomice, cum ar fi electronii și protonii, au echivalente în antimaterie. În timp ce electronii poartă o sarcină negativă, antielectronii, numiți și pozitroni, poartă o sarcină pozitivă. În mod similar, în timp ce protonii sunt încărcați pozitiv, antiprotonii sunt încărcați negativ.

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 practic deloc pe Pământ. În plus, materia și antimateria sunt incompatibile. Dacă s-ar atinge, ar exploda.

Experimentul a fost realizat la Centrul European pentru Cercetări Nucleare (CERN) din Elveția de către cercetători din grupul colaborativ Antihydrogen Laser Physics (ALPHA). Acesta a implicat echivalentul antimateriei hidrogenului, cel mai ușor element.

„Pe Pământ, cea mai mare parte a antimateriei care apare în mod natural este creată de razele cosmice - particule purtătoare de energie din spațiu - care se ciocnesc cu atomii din atmosferă și formează perechi antimaterie-materie”, 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 intră în contact cu un atom normal din 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 menținut la locul său de un câmp magnetic. Cercetătorii au redus câmpul magnetic pentru a elibera antimateria și a observa dacă aceasta ar cădea sub influența gravitației. În aceleași condiții, s-a comportat similar hidrogenului.

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

Când Einstein a inventat teoria relativității generale – o explicație cuprinzătoare a gravitației – el considera că toată materia este echivalentă, ceea ce înseamnă că antimateria ar reacționa ca materia. Antimateria a fost descoperită oficial abia în 1932.

Fizicianul și coautorul studiului, William Bertsche de la Universitatea din Manchester, Anglia, care a efectuat experimentele la CERN, a declarat: „Cred că aceasta este o dovadă a puterii relativității generale și a principiilor sale echivalente”.

Demonstrând că atât antimateria, cât 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 concluzionat: „Indiferent cât de bună este teoria, fizica rămâne o știință experimentală”.

Hoang Hai (conform CERN, UNSF, Reuters)

Sursă