Antyprotony na ultra-chłodno

Antyprotony na ultra-chłodno29.06.2010 21:30
Atomy wodoru (z lewej) i antywodoru (z prawej)
Tomasz Miller

(Nie)sławy, jakiej antymaterii z CERN-u przysporzyły rewelacje spod znaku Dana Browna, pewnie długo jeszcze nie przyćmią postępy rzeczywistych uczonych na tym polu. Ostatnio na przykład udało im się schłodzić antyprotony do zaledwie 9 kelwinów. Czy ich technologia zapoczątkuje eksperymentalną anty-chemię fizyczną?

(Nie)sławy, jakiej antymaterii z CERN-u przysporzyły rewelacje spod znaku Dana Browna, pewnie długo jeszcze nie przyćmią postępy rzeczywistych uczonych na tym polu. Ostatnio na przykład udało im się schłodzić antyprotony do zaledwie 9 kelwinów. Czy ich technologia zapoczątkuje eksperymentalną anty-chemię fizyczną?

Atom wodoru to stan związany protonu i elektronu. Jeśli więc zwiążemy pozyton (czyli antyelektron) z antyprotonem, to dostaniemy atom antywodoru - dokładne antymaterialne "odbicie" starego dobrego hydrogenium.

Czy jednak symetria między materią a antymaterią jest taka dokładna? To pytanie trapi fizyków odkąd zorientowali się, że gdyby rzeczywiście tak było, tuż po Wielkim Wybuchu musiałoby powstać dokładnie tyle samo cząstek co antycząstek. Te z kolei bardzo szybko zanihilowałyby ze sobą i zarówno świeżo powstała materia, jak i antymateria odeszłyby w niebyt równie nagle, jak się pojawiły. Tak się jednak nie stało - materii zostało na tyle dużo, że powstały galaktyki, psy, koty, no i ludzie. Tylko na czym zasadza się ta faworyzująca materię różnica?

Być może uda się ją dostrzec, gdy dokładniej przyjrzymy się wspomnianym już atomom antywodoru. Konkretniej, na celowniku uczonych są poziomy energetyczne, na jakie "wskakiwać" będzie pozyton w wyniku wzbudzenia takiego atomu (tzw. widmo wzbudzeń). Jeśli struktura tych poziomów będzie choć trochę inna niż dla atomu wodoru, znacząco przybliży to rozwikłanie zagadki antymaterii.

Aby jednak móc przeprowadzić takie doświadczenie, trzeba dysponować antywodorem w tzw. stanie podstawowym. Jest to po prostu stan układu o najmniejszej możliwej energii. Niestety, antyprotony produkowane w CERN-ie są "gorące" - mają tak dużą energię, że gdy zwiąże się je z pozytonami, uzyskanym atomom bardzo daleko do tego pożądanego stanu. Niestety, schłodzenie układu antyprotonów, produkowanych wszak w wysokoenergetycznych zderzeniach, nie jest prostą sprawą.

Teraz wszakże CERN-owskim uczonym z eksperymentu ALPHA powiódł się trik, który już od jakiegoś czasu stosowany był do chłodzenia "zwykłej" materii. Koncepcja jest prosta - trzeba jakoś pozbyć się najbardziej energetycznych (anty)cząstek zawyżających temperaturę układu. Dzięki temu antyprotonowy gaz udało się schłodzić ze 100 K (kelwinów) do zaledwie 9 K. Zdaniem Jeffreya Hangsta, rzecznika zespołu ALPHA, daje to już realną nadzieję na pozyskanie antywodoru zdatnego do badań nad widmem wzbudzeń.

Jeśli wszystko pójdzie dobrze, będziemy więc mieli do czynienia z nowym działem nauki - antymaterialnym odpowiednikiem chemii fizycznej. Co prawda na razie antywodór jest jedynym atomem antypierwiastka, jaki uzyskano, ale w akceleratorach udało się już stworzyć jądra antydeuteru i antyhelu-3.

Ciekawe, co na to Dan Brown?

Źródło: New Scientist

Źródło artykułu:WP Gadżetomania
Szanowna Użytkowniczko! Szanowny Użytkowniku!
×
Aby dalej móc dostarczać coraz lepsze materiały redakcyjne i udostępniać coraz lepsze usługi, potrzebujemy zgody na dopasowanie treści marketingowych do Twojego zachowania. Twoje dane są u nas bezpieczne, a zgodę możesz wycofać w każdej chwili na podstronie polityka prywatności.

Kliknij "PRZECHODZĘ DO SERWISU" lub na symbol "X" w górnym rogu tej planszy, jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie przez Wirtualną Polskę i naszych Zaufanych Partnerów Twoich danych osobowych, zbieranych w ramach korzystania przez Ciebie z usług, portali i serwisów internetowych Wirtualnej Polski (w tym danych zapisywanych w plikach cookies) w celach marketingowych realizowanych na zlecenie naszych Zaufanych Partnerów. Jeśli nie zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych skorzystaj z ustawień w polityce prywatności. Zgoda jest dobrowolna i możesz ją w dowolnym momencie wycofać zmieniając ustawienia w polityce prywatności (w której znajdziesz odpowiedzi na wszystkie pytania związane z przetwarzaniem Twoich danych osobowych).

Od 25 maja 2018 roku obowiązuje Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 (określane jako "RODO"). W związku z tym chcielibyśmy poinformować o przetwarzaniu Twoich danych oraz zasadach, na jakich odbywa się to po dniu 25 maja 2018 roku.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będzie Wirtualna Polska Media Spółka Akcyjna z siedzibą w Warszawie, oraz pozostałe spółki z grupy Wirtualna Polska, jak również nasi Zaufani Partnerzy, z którymi stale współpracujemy. Szczegółowe informacje dotyczące administratorów znajdują się w polityce prywatności.

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług, portali i serwisów internetowych udostępnianych przez Wirtualną Polskę, w tym zapisywanych w plikach cookies, które są instalowane na naszych stronach przez Wirtualną Polskę oraz naszych Zaufanych Partnerów.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy je dostarczać coraz lepsze materiały redakcyjne, dopasować ich tematykę do Twoich zainteresowań, tworzyć portale i serwisy internetowe, z których będziesz korzystać z przyjemnością, zapewniać większe bezpieczeństwo usług, udoskonalać nasze usługi i maksymalnie dopasować je do Twoich zainteresowań, pokazywać reklamy dopasowane do Twoich potrzeb. Szczegółowe informacje dotyczące celów przetwarzania Twoich danych znajdują się w polityce prywatności.

Komu możemy przekazać dane?

Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa – oczywiście tylko, gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz prawo żądania dostępu, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania danych. Możesz wycofać zgodę na przetwarzanie, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw wymienionych szczegółowo w polityce prywatności.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy). Podstawą prawną przetwarzania danych w celu pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych realizowanych przez Wirtualną Polskę na zlecenie Zaufanych Partnerów i bezpośrednio przez Zaufanych Partnerów będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.