Весит ли антиматерия больше материи?

В чем заключаются отличия влияния гравитации на материю и антиматерию? Физики из Калифорнийского университета (г. Риверсайд) намереваются получить ответ на этот вопрос. В случае успеха, это объяснит почему во Вселенной нет антиматерии и почему она расширяется со все увеличивающейся скоростью.

В лаборатории исследователи сделали первый шаг на пути к измерению свободного падения "позитрония", который состоит из позитрона и электрона. Позитрон - это антиматериальная версия электрона. Она обладает идентичной электрону массой, но заряжена позитивно. Когда позитрон и электрон встречают друг друга, то происходит их взаимная аннигиляция с выделением двух гамма-лучей.

Физикам Дэвиду Кассиди и Аллену Миллсу впервые удалось отделить позитрон от электрона и создать из них позитроний, время существования которого достаточно для измерения влияния на него гравитации.

"С помощью лазеров мы повышаем энергию позитрония до ридберговского состояния, для которого характерно ослабление связей атома, когда электрон и позитрон отдаляются друг от друга", - сказал Кэссиди. "Это предотвращает их взаимное уничтожение на некоторый промежуток времени, в течение которого с ними можно проводить эксперименты".

Ридберговские атомы - это атомы в высоковозбужденном состоянии. Они интересны физикам тем, что многие свойства атомов в этом состоянии начинают проявляться ярче.

В таком состоянии, продолжительность существования позитрония становиться в 10-100 раз больше.

"Но этого недостаточно для достижения наших целей", - сказал Кэссиди. "В ближайшем будущем, мы применим технику, которая придает высоким момент импульса атомам ридберга. Благодаря этому, они будут меньше подвержены распаду и смогут существовать вплоть до 10 миллисекунд или в 10 000 раз дольше. Это позволит ближе познакомиться с ними".

Они создадут луч из этих сверхвозбужденных атомов, чтобы изучить влияние на него гравитации.

"Мы изучим отклонение луча как функцию от времени полета, чтобы узнать, искривляет ли его гравитация", - пояснил Кэссиди. "Если мы обнаружим, что поведение антиматерии отличается от материи, то это шокирует мир физики. На данный момент считается, что материя и антиматерия ведут себя одинаково, за исключением нескольких свойств, таких как заряд. Эта предпосылка послужила основой теории, согласно которой в ходе Большого взрыва образовалось равное количество материи и антиматерии. Но физики не наблюдают большого количества антиматерии во Вселенной, что вынудило их к поиску различий в их поведении, для объяснения этого феномена".

Кэссиди и Миллс продолжат проведение экспериментов с гравитацией этим летом.

Оригинал (на англ. языке): Physorg

• Частое использование ChatGPT связано с одиночеством и эмоциональной зависимостью
• Стартап по натрий-железным батареям готов бросить вызов литий-ионным батареям для долгосрочного хранения энергии
• ABB разрабатывает высокоманевренный и высокоэффективный морской винт
• Изменения симметрии в крошечных кристаллах под воздействием света позволяют исследователям создавать материалы с заданными свойствами
• Солнечная пленка, которую можно наклеить где угодно для генерации энергии
• Двойно магичное ядро свинца-208 удивляет неожиданными свойствами формы
• Как мозг строит сложные карты для навигации и запоминания мира
• Пластиковый лед