inside CERN

Cernissä pyydystetään antivetyä

Alkuräjähdyksessä syntyi yhtä paljon ainetta ja antiainetta, mutta silti nykyään kaikkeudessa on vain ainetta. Asian selittäminen on tuottanut fyysikoille päänvaivaa, mutta nyt on päästy askel eteenpäin. Cernissä on vangittu antivetyä magneettikenttään, joten antiainetta voidaan nyt tutkia aivan läheltä.

maanantai 11. huhtikuuta 2011 teksti Henrik Bendix

Sveitsissä toimivan Euroopan hiukkastutkimuskeskuksen Cernin fyysikot ovat onnistuneet luomaan ja vangitsemaan antivetyä. Vaikka kysymys on vain 38 antiatomista, jotka pysyivät loukussa vaivaiset 172 millisekuntia, tulosta voidaan pitää mullistavana.

Antiatomeja on nimittäin äärimmäisen vaikeaa saada tutkittavaksi, sillä ne häviävät siinä samassa joutuessaan kosketuksiin tavallisen aineen kanssa. Antiaineen käyttäytymistä päästään tarkkailemaan vasta, kun se on vangittu loukkuun. Tutkijat haluavat verrata antivetyä tavalliseen vetyyn nähdäkseen, ovatko atomit ja antiatomit eri tavalla vuorovaikutuksessa fotonien kanssa.

”Jos löydämme vedyn ja antivedyn väliltä eron, se tarkoittaa, että meiltä on jäänyt jotakin huomaamatta niin sanotussa standardimallissa, joka kuvaa maailmankaikkeuden koostumusta”, sanoo Jeffrey Hangst, joka johtaa Cernin koetta ja toimii myös fysiikan lehtorina Århusin yliopistossa Tanskassa.

Jostain syystä antiaine hävisi

Tulos voi auttaa fyysikoita ymmärtämään, miksi kaikki ympärillämme oleva koostuu tavallisesta aineesta. Antiainetta ei käytännössä lainkaan havaita luonnossa, vaikka nykyteorioiden mukaan alkuräjähdyksessä syntyi yhtä paljon antiainetta kuin ainettakin.

”Tätä epäsymmetrisyyttä ei osata selittää”, toteaa Hangst ja jatkaa: ”Koska ei ole olemassa oikean suunnan paljastavia malleja, tapahtumia on pakko selvittää kokeilla. Päämääränä on uudenlainen fysiikka – asiat, joita ei ole aiemmin pohdittu.”

Antivety on yksinkertaisin antiatomi. Kun vetyatomi koostuu yhdestä protoniin sitoutuneesta elektronista, antivedyssä positroni eli elektronin antihiukkanen on sitoutunut antiprotoniin.

Positroneja syntyy tietynlaisissa radioaktiivisissa hajoamisprosesseissa. Antiprotoneja taas voi muodostua, kun protoneihin ensin lisätään energiaa hiukkaskiihdyttimessä ja ne sitten törmäytetään metalliin. Antiprotonien ja positronien muodostamisesta on jo tullut rutiinia, mutta niiden yhdistäminen antivedyksi ja etenkin antiatomien vangitseminen onkin jo paljon vaikeampaa.

Teema

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: