Lāzera spīdums var palīdzēt atrisināt noslēpumu, kāpēc Visumā ir mazāk antimateriālu nekā parasts jautājums.
Pirmo reizi fiziķi ir parādījuši, ka antimateriālu atomi, šķiet, izstaro tādu pašu gaismu kā parastās vielas atomi. Precīzāks pētījums palīdzēs atrisināt noslēpumu, kāpēc antimateriāls ir mazāks.
Katrai parastās vielas daļai ir līdzīga antimateriāla daļiņa ar tādu pašu masu, bet pretējā elektriskā lādiņa. Piemēram, pozitrons un antiprotons ir elektrona un protona antivielas.
Ja daļiņa saskaras ar pretdaļiņu, tie iznīcina viens otru, izstarojot enerģijas plūsmu. Grammas antimaterija iznīcina gramu vielas un izdala aptuveni divas enerģijas rezerves, kas rodas, atmetot atomu bumbu uz Hirosimas. (Neuztraucieties par briesmām, jo zinātnieki joprojām ir ļoti tālu no grama antimatera).
Tas joprojām ir noslēpums, kāpēc ir vairāk jautājumu par antimateriālu. Elementāru daļiņu fizikas standarta modelis (labākais apraksts par to, kā darbojas Visuma celtniecības bloki) liecina, ka lielajam sprādzienam būtu vajadzējis tos izveidot vienādos skaitļos.
Zinātnieki vēlētos uzzināt vairāk par antimateriālu, redzēt atšķirības tās uzvedībā un saprast, kāpēc tas ir tik mazs. Viens no galvenajiem eksperimentiem būs lāzeru izmantošana antimateriālu atomiem, kas var absorbēt un emitēt gaismu tāpat kā parastās vielas atomi. Ja antihidrogēna atomi izstaro atšķirīgu gaismas spektru nekā ūdeņraža atomi, šādas spektrālās atšķirības radīs idejas par citiem iemesliem to atšķirībai. Pirmo reizi pētnieki izmantoja lāzerus, lai veiktu antihidrogēna atomu spektrālo analīzi.
"Es to saucu par antimateriālu fizikas svēto grilu," sacīja pētījuma līdzautors Jeffrey Hungst, fiziķis Aarhus universitātē Dānijā. „Es esmu strādājis jau vairāk nekā 20 gadus, lai tas notiktu, un projekts beidzot ir uzsākts.”
Zinātnieki ir eksperimentējuši ar antihidrogēnu, kas ir visvienkāršākais antimateriāla atoms, jo ūdeņradis ir vienkāršākais parastās vielas atoms, kas sastāv no viena antiprotona un viena pozitrona.
Ir izrādījies grūti iegūt pietiekamu daudzumu antimateriālu eksperimentiem. Lai radītu antihidrogēna atomus, zinātnieki sajauca aptuveni 90 000 antiprotonu ar 1,6 miljoniem (antielektronu), kas deva aptuveni 25 000 antihidrogēnus. Eksperimentam tika izmantota ALPHA-2 aparatūra - antimateriālu ģenerators un uztveršanas sistēma, kas atrodas Eiropas Kodolpētniecības organizācijā (CERN) Šveicē.
Pēc atomu radīšanas jums ir nepieciešams „turēt viņus ļoti uzmanīgi,” sacīja Khangst. Pretūdeņradis ir elektriski neitrāls, tādēļ to nevar aizturēt ar elektrisko lauku palīdzību, un „tas ir jāglabā prom no materiāla, jo tam nepieciešami vakuuma apstākļi”. Labākā antivielas temperatūra ir tuvu absolūtai nullei (mīnus 459,67 grādi pēc Fārenheita vai mīnus 273,15 grādi pēc Celsija), tāpēc tas ir lēns un vieglāk turams. Zinātnieki tur antihidrogēnu ļoti spēcīgos magnētiskos laukos. „Tagad mums izdodas turēt aptuveni 15 antihidrogēnus,” saka Hungst.
Tad viņi darbojās ar lāzera iedarbību prethidrogēnu, izraisot atomu atbrīvošanu. Zinātnieki mērīja spektru - 10 līdz desmitā pakāpe.
Tagad ūdeņraža un antihidrogēna gaismas spektri ir līdzīgi. Tomēr precīzāks mērījums palīdzēs noteikt atšķirības starp vielu un antimateriālu, kas varētu atklāt antimateriāla zuduma noslēpumu un izraisīt revolucionāras izmaiņas standarta modelī. „Mēs varam mainīt darba noteikumus,” saka Hungst.
