Физици от ЦЕРН откриха, че антиматерията наистина "пада надолу". Звучи очевидно, но досега учените не знаеха дали гравитацията действа еднакво върху материята и антиматерията.
Антиматерията е подобна на материята, но частиците на антиматерията имат противоположен електрически заряд. Всеки път, когато частица и античастица се срещнат, те се унищожават взаимно (анихилират).
За наше щастие антиматерията е изключително рядка във Вселената, но никой не знае защо има толкова малко от нея. Големият взрив трябва да е породил равни количества материя и антиматерия, което би довело до анихилация на цялото съдържание на Вселената преди милиарди години.
Фактът, че сега сме живи, подсказва, че някакъв неизвестен фактор е създал дисбаланс.
Именно затова физиците внимателно изучават антиматерията и се опитват да разберат дали има някакви други разлики между нея и обикновената материя, различни от заряда, които биха могли да обяснят дисбаланса. Стандартният модел казва, че не трябва да има други разлики, така че ако учените намерят нещо, това може да открие изцяло нова физика.
Учени накараха времето да потече едновременно напред и назад
За изучаване на антиматерията е необходимо връщането към основите. Учените започват да задават „прости“ въпроси – отличават ли се най-основните характеристики на материята и антиматерията?
Например всеки елемент поглъща и излъчва различни дължини на вълната на светлината, което означава, че има спектър на излъчване. Антиматерията трябва да има същия спектър като материята. Това било възможно да се провери и потвърди едва през 2016 г. - учени от ЦЕРН проверили, че антиводородът има същия спектър като водорода.
Реакцията на антиматерията на гравитацията е един такъв „прост“ въпрос, който отнел години за изучаване. Предполага се, че антиматерията реагира на гравитацията по същия начин като обичайната материя, но има малък шанс това да не е така. В такъв случай антиматерията би трябвало да "пада нагоре".
Тъмната материя може да се крие в сърцето на древни черни дупки
За да проверят тази идея, учените поставили антипротони и отрицателно заредени водородни йони в капан на Пенинг - електромагнитен капан със статично магнитно поле, което кара частиците да се движат по циклична траектория. Измервайки тяхната честота, учените могат да изчислят съотношението на заряд към маса. Това съотношение трябва да бъде еднакво за частиците материя и антиматерия, а всички разлики ще се обясняват с разликите във взаимодействието им с гравитацията.
И, разбира се, екипът установил, че материята и антиматерията реагират на гравитацията еднакво. Или поне в границите на грешката на експеримента, който бил четири пъти по-точен от предишните експерименти, твърдя самите учени.
Изследването е публикувано в списание Nature.
