Uus rekord: antiaine-aatomeid õnnestus säilitada kauem kui veerand tundi

 (8)
ALPHA eksperimendi laboratooriumis antiainega kimpu ei jääda. Foto: ALPHA/Cern
ALPHA eksperimendi laboratooriumis antiainega kimpu ei jääda. Foto: ALPHA/Cern

Teadlasetel on õnnestunud kätkeda antivesiniku aatomeid rohkem kui 15 minutiks. Võrreldes mulluse saavutusega — tava-vesiniku peegelaine lõksupüüdmisega parimal juhul sekundi murdosa vältavaks hetkeks — on kahtlemata tegemist märkimisväärse edusammuga. Ajakirjas Nature Physics avaldatud uurimuse autorid kinnitavad, et nüüd on võimalik antiaine omaduste põhjalikum uurimine, mis omakorda võiks anda paremat aimu sellest, miks universum koosneb pigem normaalsest ainest kui selle vastandist.

Füüsikaseadused ei paista ainel ja antiainel sisulist vahet tegevat; Suure Paugu raames oleks mõlemat pidanud tekkima samapalju.

„Võrreldes mullu novembris avaldatud tulemustega oleme me lõksu tõhusust võimendanud,“ ütles Šveitsis CERNi osakestekiirendi ühisprojektiga Alpha seotud uurija Jeffrey Hangst. „Vastavate uurimuste läbiviimise juures oleks suureks abiks see, kui aatomeid oleks rohkem, ning meil on õnnestunud seda hulka umbes viiekordistada. Mullu teatasime 38 aatomi lõksupüüdmisest; nüüd oleme uurinud umbes 300 aatomit, mida on eri kestusega ajavahemike vältel kätkeda õnnestunud.“

Tavalises aines koosneb vesinikuaatom prootoniga seotud elektronist. Antivesinikus on elektroni „peegelosake“ positron seotud antiprootoniga. Koos moodustavad osakesed neutraalse antiaatomi.

Antiaine-osakeste tekitamine on CERNi-laadsetes osakestepõrgutites igapäevane nähtus, ent taolise substantsi pikemaajalisem säilitamine on osutunud äärmiselt raskendatuks, kuna kokkupuutel tava-ainest valmistatud mahutitega antiaine annihileerub.

Ühisprojekti Alpha raames on aga loodud jäik, tavaainest lahutatud „magnetpudel“, mis võimaldab teadlastel antivesiniku-osakesi kätkeda mõnda aega enne nende hävinemist. Varem oli kõige kauakestvamaks selliseks vältuseks kaks sekundikümnendikku, ent nüüdseks, väidab töörühm, on seda aega venitatud viie tuhande kordseks.

Kõige tähelepanuväärsem saavutuse juures on, et see võimaldab antiosakestel vaibuda lähteolekusse (ingl ground state).

„Kui kujutleda aatomit tillukese planeedisüsteemina, kus elektron tiirleb ümber tuuma — või kus meie näite puhul positron tiirleb ümber antiprootoni —, loetakse lähteolekuks olekut, kus positron on tuumale kõige lähemal,“ selgitas dr Hangst.

„Me arvame, et meie tekitatud antivesinik on ergastatud olekus; teisisõnu paikneb positron tuumast kaugemal kui tavaliselt. Sellel on rohkem energiat. Aga see ei ole olek, mida me soovime uurida. Lähteolekusse jõudmine võtab tekitatud aatomeil aega mõned sekundi murdosad.

Kui neid on aga võimalik säilitada 1000 sekundi vältel, võib olla üsna kindel, et need on jõudnud olekusse, milles me neid uurida soovime, ning see on esimene kord, mil keegi on suutnud midagi taolist saavutada.“

Projekti Alpha töörühm kavatseb järgmiseks sondeerida antivesiniku aatomeid mikrolainetega, selgitamaks välja nende sisemist struktuuri.

Jälgi Forte uudiseid ka Twitteris!

Kasutad reklaamiblokeerijat.

Sisu mugavamaks tarbimiseks telli Delfi Kogupakett või reklaamivaba pakett.

Kogupakett
1€ / kuus*
Sisaldab 11 Eesti tippväljaande tasulist sisu, vähem bännerreklaame, saad jagada kuni 4 kasutajaga.
* Esimene kuu 1 €, edasi 9,99 €
Reklaamivaba pakett
2,99€ / kuus
Saad lugeda tasuta sisu ilma bännerreklaamideta. Ei sisalda tasulise sisu lugemisõigust.
 
Lisan erandi. Vaata AdBlock juhist siit ja AdBlock Plus juhist siit.
Mõistame, et käid meie juures uudiseid lugemas, mitte reklaame vaatamas.
Reklaamidest sõltub meie sissetulek ja see võimaldab meil pakkuda sulle soodsalt head ajakirjandust.