Per la prima volta è stato possibile raffreddare l'antimateria. Ciò consente un confronto esatto con la materia

Scienziati al lavoro Esperimenti ALPHAtonnellata CERN lavoro, è stato possibile per la prima volta raffreddare l'antimateria con un laser. Il risultato apre la strada a una migliore comprensione della struttura interna dell'antiidrogeno e allo studio di come si comporta sotto l'influenza della gravità.

Antiidrogeno è la forma più semplice di antimateria atomica. Ora che abbiamo la capacità di raffreddarli, gli scienziati saranno in grado di fare confronti tra atomi di anti-idrogeno e Atomi di idrogeno si accende, grazie al quale possiamo apprendere le differenze tra antimateria e atomi di materia. Quando troviamo queste possibili differenze, possiamo capire meglio il motivo Universo consiste di materia

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Questo è un punto di svolta completo per spettroscopico , Studi gravitazionali e potrebbe anche fare luce sulla ricerca sull'antimateria, come B. la generazione di molecole di antimateria e lo sviluppo dell'interferometria antiatomica, afferma il portavoce dell'esperimento ALPHA Jeffrey Hangst. Un decennio fa, il raffreddamento laser dell'antimateria apparteneva al regno della fantascienza.

Nell'esperimento ALPHA, gli atomi di anti-idrogeno sono generati da antiprotoni ottenuti nel ritardante antiprotonico. Lo faranno con Positroni combinato, la cui fonte è sodio-22. Normalmente, gli atomi di anti-idrogeno così ottenuti vengono bloccati in una trappola magnetica che ne impedisce il contatto con la materia e la loro distruzione. In questo caso, vengono solitamente eseguite indagini spettroscopiche, in cui la reazione degli antiatomi all'influenza di un'onda elettromagnetica - luce laser o microonda - è misurato. Tuttavia, l'accuratezza di tali misurazioni è limitata dall'energia cinetica o dalla temperatura degli antiatomi.

È qui che entra in gioco la necessità di raffreddamento. Con la tecnologia del Raffreddamento laser gli atomi sono illuminati da un laser con un'energia del fotone che è leggermente inferiore all'energia delle transizioni tra i livelli di energia per un elemento specifico. I fotoni vengono assorbiti dagli atomi, che raggiungono così un livello di energia più elevato. E si verificano a causa del fatto che il file Fotoni Deficit energetico necessario per effettuare la transizione tra i livelli dalla propria energia cinetica. Gli atomi emettono quindi fotoni con un'energia che corrisponde esattamente alla differenza di energia tra i livelli atomici e ritornano spontaneamente al loro stato originale. Poiché l'energia del fotone emesso è leggermente superiore all'energia del fotone assorbito, il ciclo di assorbimento-emissione ripetuto porta al raffreddamento dell'atomo.

Negli esperimenti più recenti, gli scienziati di ALPHA hanno raffreddato una nuvola di Atomi di anti-idrogeno con un laser per diverse ore. Dopo questo periodo, hanno scoperto che l'energia cinetica media degli atomi è diminuita di oltre dieci volte. Molti degli atomi hanno raggiunto energie inferiori a un microelettron volt, che corrisponde a una temperatura di circa 0,012 Kelvin. L'antiidrogeno è stato quindi sottoposto ad esami spettroscopici e si è riscontrato che il raffreddamento provocava a Linea spettrale che era quasi 4 volte più stretto rispetto agli esami senza raffreddamento laser.

Per molti anni gli scienziati hanno avuto problemi con il raffreddamento laser dell'idrogeno, quindi il solo pensiero di raffreddare l'antiidrogeno era folle. Ora possiamo assistere a ancora più follia Antimateria sogno, dice Makoto Fujiwara, che ha suggerito l'esperimento di cui sopra.