فیزیکدانان می آیند و نزدیک به پاسخ دادن به سوال از ضد ماده را کمبود

یکی از جهان قدیمی ترین اسرار نیز یکی از آن بیشتر گیج کننده است. در طول انفجار بزرگ برخی از 13.8 میلیارد سال پیش هر دو ماده و ضد ماده—که تصور می شود یکسان ذخیره سابق داشتن مخالف الکتریکی دوم باید ایجاد شده در مقادیر مساوی. زمانی که این دو در تماس با هر یک از دیگر امروز در جهان آنها را نابود در پشت سر هم از نور و عجیب و غریب تر ذرات بنیادی. پس چرا ما زندگی می کنند در یک ماده تحت سلطه کیهان به جای زوزه خالی پر تنها با زودگذر پژواک از همه گیر نابودی از سپیده دم زمان ؟

برای پیدا کردن فیزیکدانان ذرات مشغول تست خواص هر دو ماده و ضد ماده به ببینید که چگونه آنها را مقایسه کنید. برای توجه به این فرایند نسبتا ساده است. اما برای ضد ماده آن است که بسیار بیشتر به چالش کشیدن. با توجه به این که ضد ماده است فورا نابود شده پس از برقراری ارتباط با ماده نگه داشتن آن سالم و دست نخورده برای بررسی دقیق مشکل است. در دهه گذشته اما experimentalists را ساخته اند گام های بلندی در این مطالعات توسط جداسازی همیشه مقادیر بیشتری از ضد ماده در یک خلاء برای طولانی تر و طولانی مدت به تدریج قادر می سازد تحقیقات جدید پیشرفت.

آخرین یافته های آمده از دانشمندان در آزمایش آلفا در سرن در نزدیکی ژنو که گزارش در مجله طبیعت است که آنها قادر به تعلیق اتم های ضد ماده معادل هیدروژن antihydrogen برای صدها ساعت در خلاء است. انجام این کار به آنها اجازه مشاهده است که در antihydrogen—که تشکیل شده از یک antiproton و پوزيترون الکترونی را antiparticle—جهش در سطح انرژی به عنوان شناخته شده بره شیفت یکسان بودند به آن دیده می شود در هیدروژن است. این تقارن قوانین از یکی از پاسخ های ممکن به ماده-ضد ماده اختلاف.

“ما تا به حال اندازه گیری دیگر که ما در گذشته ساخته شده اما این یکی است که اساسا متفاوت است. ما در حال مطالعه طیف antihydrogen می گوید:” مطالعه همکاری نویسنده جفری Hangst از دانشگاه آرهوس در دانمارک. “وجود دارد هیچ نتایج غیر منتظره اما واقعیت این است که ما قادر به نگاه در این چیزها در حال حاضر در ضد ماده است که واقعا مهم برای ما و برای آینده چه کنیم. زمانی که ما به دنبال توافق کامل بین فیزیک ماده و ضد ماده ما به بررسی تمام جعبه و این بسیار مهم است.”

بره شیفت برای اولین بار مشاهده شده توسط فیزیکدان آمریکایی ویلیس E. بره جونیور در سال 1947—اندازه گیری است که بعدها او را برنده جایزه نوبل شد. الکترونها در مدار هسته اتم, اما آنها می توانند تحت جهش کوانتومی بین مدار مربوط به برخی از سطوح انرژی که در نتیجه انتشار و یا جذب نور است. بره نشان داد که دو سطح انرژی از هیدروژن 2S و 2P به نمایش یک قابل تغییر و یا تغییر که به مبارزه طلبیده برخی از پیش بینی های نظری. نسبت به وجود مجازی بودن ذرات ساطع شده و reabsorbed در خلاء بره شیفت را کشف کمک به هزاران عمده تحولات در نظریه کوانتوم. “نتیجه این مقاله توسط آلفا همکاری است که بره شیفت هیدروژن و antihydrogen یکسان به نظر می رسد می گوید:” استفان Ulmer از CERN بود که نه درگیر در آخرین تحقیقات.

ماده و ضد ماده را رفتاری تقارن نیز توسط اداره چیزی شناخته شده به عنوان شارژ-برابری-زمان (CPT) تقارن که در اصل بیان می کند که همه قوانین فیزیک در جهان باقی می ماند همان تحت هیچ تغییر و تحولات (خارج از یک چند به خوبی تعریف شده موارد خاص). برای توضیح ماده-ضد ماده مشکل چیزی در CPT تئوری—و در نتیجه در مدل استاندارد فیزیک چارچوب تمام ذرات زیر اتمی شناخته شده و اساسی نیروهای جز گرانش—باید اشتباه است. با رعایت بره شیفت در هر دو ماده و ضد ماده فیزیکدانان امید برای محدود کردن آنچه که “چیزی” ممکن است.

چنین آزمایش “محدود کردن اثرات احتمالی فیزیک جدید یا نقض CPT” یادداشت Randolf Pohl یوهانس گوتنبرگ دانشگاه ماینز در آلمان بود که آن هم نه درگیر در پژوهش. “هر گونه تفاوت شما در پیدا کردن یک تخلف آشکار از مدل استاندارد” او می گوید. “بنابراین اگر شما اندازه گیری تفاوت بین هیدروژن و antihydrogen سپس مدل استاندارد مرده است. درک ما از فیزیک ناقص است و ما باید برای پیدا کردن چیزی جدید. این هنوز اتفاق افتاده است اما در مقایسه با ماده و ضد ماده است که یک راه بسیار تمیز به آزمون پایه از مدل استاندارد.”

توماس Udem از موسسه ماکس پلانک برای کوانتوم اپتیک در آلمان می گوید: آخرین یافته ها از آلفا ها “هیجان انگیز” و اشاره می کند که در اوایل انرژی پایین آزمایش منجر به antiparticles شتاب به سرعت نور مزاحم جزئیات تلاش برای به دست آوردن آنها را به تشکیل اتم. “شما نمی تواند انجام دهد هر چیزی را با آنها جز به تشخیص آنها وجود دارد,” او می گوید. در کنتراست بالاتر انرژی مورد استفاده در آزمایش آلفا آهسته آنتی و پوزیترون پایین به اندازه کافی برای این ذرات به شکل اتم از antihydrogen برای بیشتر در عمق مطالعه است.

اگر چه هیچ تخطی از قوانین شناخته شده فیزیک پدید آمده است این نتایج از آزمایش آلفا باز کردن فصل جدیدی در مطالعات ماده-ضد ماده تقارن یکی که وعده های طولانی به دنبال پاسخ به یکی از جهان ترین سوالات گیج کننده. “گاهی اوقات من خودم خرج کردن چون زمانی که من شروع به ما نمی هر گونه antihydrogen در همه. و تعداد زیادی از مردم گفت: ما هرگز قادر به آن را” Hangst می گوید. “در حال حاضر ما تا هزاران اتم ذخیره شده است. این واقعا یک انقلاب است که ما قادر به انجام این کار است.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im