Ученые говорят, что при помощи ускорителя им удалось поймать крошечную субстанцию, представляющую собой как бы антипод атома водорода - точно такой же атом, но состоящий из антивещества. Исследователи говорят, что дальнейшие эксперименты в данном направлении позволят пролить свет на то, как и почему часть темной материи во Вселенной исчезла после Большого Взрыва 14 млрд лет назад.
Новый созданный искусственно антиводород обладает очень низкой энергией и состоит из позитрона, называемого также антивеществом электрона, вращающегося вокруг ядра из антипротона. В ЦЕРН говорят, что впервые эксперименты по созданию "частиц, которых нет" были начаты еще в 2002 году, но до сих пор получаемые антиатомы уничтожались в результате контакта с обычной материей сразу же после рождения, порождая выброс гамма-лучей, говорящих о слиянии вещества и антивещества.
Сейчас в рамках научного эксперимента ALPHA (Antihydrogen Laser PHysics Apparatus) совместная команда физиков из Европы, Университета Калифорнии и американской Национальной физической лаборатории им Лоренца, зафиксировали 38 атомов антиводорода, каждый их которых жил примерно 0,1 секунды. Это удивительно долго, говорят ученые, так как до сих пор все порождаемые образцы антиматерии уничтожались спустя миллионные доли секунды после рождения.
Сами ученые говорят, что их эксперимент невольно напоминает недавний фильм "Ангелы и демоны", где сюжет также построен на создании антивещества. Ученые говорят, что сценарий фильма, конечно же, фантастика, но сам ход исследований фильм напоминает.
"Мы впервые подбираемся близко к той точке, когда мы можем сами проводить эксперименты с новым классом материи, обладающей свойствами антивещества", - говорит Джоэль Фаджанс, один из участников эксперимента.
По его словам, сейчас у специалистов появляется практическая возможность проверить воочию один из фундаментальных постулатов физики - CTP-инвариантность, представляющую собой фундаментальную симметрию физических законов при преобразованиях, включающих одновременную инверсию заряда, чётности и времени. Проще говоря, любое нарушение четности свойств физического вещества влечет за собой его инвертирование свойств, вплоть до положения в пространстве и времени. То есть любое нарушение CTP фактически ставит крест на стандартной модели физики.
Напомним, что антиматерия, впервые о существовании которой заговорил физик Поль Дирак еще в 1931 году, является обратной по заряду традиционной материи и когда материя и антиматерия вступают в контакт, то одна уничтожает другую, порождая выброс энергии. Это процесс называется аннигиляцией. Позже, в 1959 году, за исследования в области темной материи была вручена Нобелевская премия.
Первые практические детекторы антипротонов появились в руках ученых в 2002 году, однако даже при помощи них улавливать антиводород сложно, так как он имеет либо нейтральный заряд, либо вообще его не имеет. Магнитные ловушки, используемые для захвата заряженных части или ионов, тут не работают. Античастицы движутся вдоль силовых линий поля, до тех пор, пока напрямую не сталкиваются с электрическим полем.
Для того, чтобы все-таки поймать эти античастицы исследователи применяют так называемые магнитные зеркала, которые могут отражать частицы в условиях сверхпроводимости и при низкой температуре (0,5 градусов выше абсолютного нуля). Как рассказали ученые, в августе и сентябре 2010 года им удалось найти 38 атомов антиводорода в 335 циклах работ с антипротонами. Учитывая, что эффективность детектора составляет 50%, можно говорить, что в реальности было 80 атомов антиводорода.
