• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Antymateria coraz lepiej poznana - znamy ładunek antywodoru [CERN]

    03.06.2014. 17:15
    opublikowane przez: Redakcja

    Dzisiaj w czasopiśmie Nature Communications, eksperyment ALPHA na CERNowskim Spowalniaczu Antyprotonów (ang.: Antiproton Decelerator, AD) opublikował pomiar ładunku elektrycznego atomów antywodoru. Jego wynik zgodny jest z zerem z dokładnością do ośmiu miejsc po przecinku. Chociaż sam wynik nie jest zaskoczeniem jako, że atomy wodoru są elektrycznie obojętne, to jest to pierwszy tak dokładny pomiar dokonany na atomie antymaterii.

    „Po raz pierwszy mamy możliwość precyzyjnego badania antywodoru,” powiedział szef zespołu ALPHA Jeffrey Hangst.  „Jesteśmy przekonani że technika pułapkowania eksperymentu ALPHA umożliwi jeszcze wiele cennych pomiarów. Z niecierpliwością czekamy na wznowienie programu AD w sierpniu tego roku co przyniesie kolejne pomiary antywodoru z coraz większą  dokładnością.” 

    Antycząstki powinny być identyczne z cząstkami materii poza przeciwnym ładunkiem. Podczas gdy atom wodoru złożony jest z protonu o ładunku +1 i elektronu o ładunku -1, antywodór  składa się z antyprotonu o ładunku -1 i pozytonu o ładunku +1. Wiemy jednak, że materia i antymateria nie są swoimi dokładnymi przeciwieństwami.  W jednej części na 10 miliardów natura wydaje się preferować materię, dlatego tak ważne jest dokładne poznanie antymaterii – główny cel eksperymentów na AD w CERN. ALPHA stosuje złożony system pułapek który umożliwia wytworzenie i dostatecznie długie przechowywanie atomów antywodoru umożliwiając  ich szczegółowe badanie. Zrozumienie asymetrii pomiędzy materią i antymaterią stanowi jedno z najistotniejszych wyzwań współczesnej fizyki. Obserwacja jakiejkolwiek różnicy pomiędzy tymi dwoma może pomóc w rozwiązaniu tej zagadki i otworzyć okno na nową fizykę.

    W celu zmierzenia ładunku antywodoru, eksperyment ALPHA badał trajektorie atomów wypuszczonych z pułapki i wędrujących w polu elektrycznym. Atomy naładowane byłyby odchylane w polu elektrycznym, podczas gdy neutralne nie. Ładunek atomu antywodoru zmierzony w oparciu o 386 zarejestrowanych przypadkach to (-1.3±1.1±0.4)×10-8. Liczby po znaku ± oznaczają kolejno niepewność statystyczną i systematyczną pomiaru.

    Wraz z ponownym uruchomieniem systemu akceleratorów w CERN, program badania antymaterii zostanie wznowiony. Eksperyment ALPHA-2, zmodernizowana wersja eksperymentu ALPHA, zacznie zbierać dane wraz z eksperymentami ATRAP i ASACUSA oraz nowopowstałym AEGIS którego zadaniem będzie badanie oddziaływania grawitacyjnego antywodoru.

     

    [tłum. Paweł Brückman de Renstrom]


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Antywodór – pierwiastek antymaterii (antypierwiastek), odpowiednik wodoru w materii. Atom antywodoru składa się z pozytonu (antyelektronu) i antyprotonu, analogicznie do atomu wodoru, składającego się z elektronu i protonu. Symbolem używanym na oznaczenie antywodoru jest H. Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), Magnetyczny Spektrometr Alfa – moduł-eksperyment z dziedziny fizyki cząstek, który został umieszczony na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej i którego celem jest dokładny pomiar strumienia naładowanych promieni kosmicznych na niskiej orbicie wokółziemskiej. Eksperyment pozwoli na badanie formowania się Wszechświata, a także na poszukiwanie dowodu istnienia cząstek dziwnych, ciemnej materii oraz swobodnej antymaterii we Wszechświecie. Odkrycie choćby pojedynczych przypadków jąder antyhelu w promieniowaniu kosmicznym dostarczyłoby silnych dowodów na istnienie symetrii między materią i antymaterią. Antymateria – układ antycząstek. Antycząstki to cząstki elementarne podobne do występujących w zwykłej materii (koinomaterii), ale o przeciwnym znaku ładunku elektrycznego oraz wszystkich addytywnych liczb kwantowych (np. izospinu, dziwności, liczby barionowej itp).

    Antyatom - atom antymaterii, składa się z antycząstek jego jądro atomowe składa się z antyprotonów i antyneutronów jest naładowane ujemnie. Natomiast wokoło jądra krążą dodatnie antyelektrony. Odpychanie grawitacyjne − hipotetyczne oddziaływanie pomiędzy materią i antymaterią, którego istnienia nie potwierdzają wyniki badań eksperymentalnych, wskazujących raczej na taki sam charakter oddziaływań pomiędzy cząstkami materii i antymaterii jak pomiędzy dwiema cząstkami materii.

    Doświadczenie Joffego – doświadczenie przeprowadzone przez rosyjskiego fizyka Abrama Joffego, które wykazało nieciągły charakter ładunku elektrycznego. Eksperyment przeprowadzony był równolegle i niezależnie od doświadczenia Millikana, którego celem było wyznaczenie ładunku elementarnego. Wolfram|Alpha, Wolfram Alpha – strona internetowa, stworzona przez amerykańską firmę Wolfram Alpha LLC. Formułuje ona odpowiedź na pytanie zadane w języku naturalnym, wykonuje obliczenia, przedstawia dane statystyczne, rozwiązuje równania itp.

    Nośnik ładunku – obiekt przenoszący ładunek elektryczny podczas przepływu prądu. Rodzaj nośnika ładunku zależy od budowy materiału, w którym dochodzi do transportu ładunku. Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.

    Pozytonium (pozyt, pozytronium, symbol Ps) – quasi-stabilny układ złożony z elektronu e i jego antycząstkipozytonu e. Orbity obu cząstek i dostępne poziomy energetyczne są podobne jak dla atomu wodoru (czyli elektronu i protonu). Jednak ze względu na mniejszą masę zredukowaną, częstotliwości odpowiadające liniom widmowym są ponad dwa razy niższe niż w przypadku wodoru.

    Ładunek elektryczny ciała (lub układu ciał) – fundamentalna właściwość materii przejawiająca się w oddziaływaniu elektromagnetycznym ciał obdarzonych tym ładunkiem. Ciała obdarzone ładunkiem mają zdolność wytwarzania pola elektromagnetycznego oraz oddziaływania z tym polem. Oddziaływanie ładunku z polem elektromagnetycznym jest określone przez siłę Lorentza i jest jednym z oddziaływań podstawowych.

    Retrospective 2 - dwupłytowa kompilacja nawiązująca do poprzednich dokonań zespołu Sevendust. Płyta zawiera covery i nagrania na żywo z płyt Next i Alpha (nie ma żadnych utworów z Animosity i Seasons) oraz dwóch nagrań DVD znajdujących się uprzednio na materiale DVD zespołu zatytułowanego Retrospect, wydanego w 2001 roku i dwóch filmów zarejestrowanych podczas nagrywania płyt Next i Alpha. Załadunek blokowy - metoda załadunku, przy zastosowaniu której cały ładunek transportowany do określonego miejsca przeznaczenia jest ładowany razem. Celem takiego załadunku jest ułatwienie szybkiego rozładowania go w miejscu przeznaczenia, przy jak najmniejszym naruszeniu integralności ładunku o innym miejscu przeznaczenia.

    Dodano: 03.06.2014. 17:15  


    Najnowsze