Антивещество весит больше вещества? Новый эксперимент даст ответ на этот вопрос
Существует теория, что антивещество имеет
больший весь, чем обычное вещество и совсем иначе реагирует на силы
гравитации. И эта теория возникла не на пустом месте, на такой вывод
натолкнули ученых те факты, что во Вселенной вообще не наблюдается
антивещества и то, что Вселенная расширяется ускоряющимся темпом.
Ученые-физики из Калифорнийского университета в Риверсайд намерены найти
ответ на этот вопрос, проведя серию новых научных экспериментов.
Ученые уже сделали первые шаги к измерению характеристик падения под воздействием силы тяжести так называемого позитрония (positronium) – квантовомеханической системы, состоящей из связанных между собой электрона и позитрона.
Позитрон является антиподом электрона, частицей
антивещества, массы этих двух частиц совпадают, но они несут
противоположные заряды. Если электрон и позитрон сталкиваются, то они
аннигиллируют, порождая вспышку из двух гамма-квантов.
Ученые-физики Дэвид Кэссиди (David Cassidy) и Аллен Миллс (Allen
Mills) накачали с помощью лазера позитрониум энергией таким образом, что
электрон и позитрон удалились друг от друга на значительное по атомным
масштабам расстояние. Это позволило квазичастице просуществовать до
момента аннигиляции достаточно долго для того, что бы можно было
измерить эффекты сил гравитации.
Атомы и квазичастицы, находящиеся в таком возбужденном состоянии, в науке называют атомами Ридберга.
Их изучение представляется весьма интересным для ученых, ведь некоторые
свойства проявляются в возбужденном состоянии очень ярко.
В случае позитрония Кэссиди и Миллсу удалось достичь времени
существования этой экзотической частицы, сопоставимой со временем жизни
некоторых нестабильных атомов. А по отношению к времени существования
позитрония в невозбужденном состоянии, позитроний, возбужденный до
уровня Ридберга, жил в 10–100 раз дольше.
«Но и этого нам еще недостаточно» – рассказывает Дэвид Кэссиди. –
«Для более детальных исследований нам требуется, чтобы частицы
позитрония существовали не меньше 10 миллисекунд, а это подразумевает
увеличение времени их жизни более чем в 10 тысяч раз».
Но оба ученых считают, что не существует никаких
препятствий, что бы возбудить частицы позитрония до еще большего
энергетического уровня, увеличив время их существования до нескольких
миллисекунд.
А изучая поведение и свойства луча из таких частиц, ученые попытаются
найти разницу между антиподами вещества и антивещества, разницу,
которая не должна существовать в соответствии с текущими физическими
законами. Проведение следующих экспериментов по измерению влияния
гравитации на материю и антиматерию, согласно планам Кэссиди и Миллса,
намечено на середину лета этого года.
- Источник(и):
1. PhysOrg 2. DailyTechInfo - http://www.nanonewsnet.ru/news/2012/antiveshchestvo-vesit-bolshe-veshchestva-novyi-eksperiment-dast-otvet-na-etot-vopros
|
