Фізики з Північно-Західного університету досягли значного успіху у вивченні антиречовини, утримуючи поодиноку частку антиматерії протягом кількох місяців. Результати цього експерименту були опубліковані в журналі Physical Review Letters і відкривають нові можливості для розуміння однієї з найбільших загадок сучасної науки.
Згідно з теоретичними моделями, Всесвіт мав би містити однакову кількість звичайної речовини та антиречовини. Проте спостережуваний світ складається майже виключно зі звичайної матерії, і вчені досі не можуть пояснити цей дисбаланс. Досліджувати античастинки вкрай важко через їхню анігіляцію при зіткненні зі звичайною матерією. Аби уникнути цього, дослідницькі лабораторії використовують складні вакуумні камери та електромагнітні пастки.
Команда під керівництвом Джеральда Габріеле розробила спеціальний пристрій — квантовий циклотрон для одного позитрона. Завдяки електричним і магнітним полям пристрій утримував позитрон — антипод електрона — у вакуумі за температури, близької до абсолютного нуля. Оскільки частка перебувала у найнижчому енергетичному стані, вчені змогли керувати її квантовими станами без руйнування самої частки. Це дозволило проводити тривалі та багаторазові вимірювання протягом кількох місяців.
Головною метою таких досліджень є порівняння магнітних властивостей електронів та позитронів із надзвичайною точністю. Раніше подібний рівень точності вдавалося досягти лише для електронів. За даними Американського фізичного товариства, новий пристрій здатний проводити вимірювання античастинок приблизно у 30 разів точніше, ніж це було можливо раніше.
Наразі експеримент не виявив несподіваних відмінностей між масою чи іншими базовими характеристиками електрона та позитрона. Проте вчені суттєво покращили інструменти для пошуку таких розбіжностей. Якщо подальші вимірювання покажуть, що позитрон реагує на магнітні поля інакше, ніж електрон, фізикам доведеться переглянути сучасні закони, що описують поведінку матерії.
Джерела: wired.com
