Un nou studiu al cercetătorilor de la CERN arată felul în care antimateria răspunde la gravitație, confirmând teoriile fizicianului Albert Einstein

467 de vizualizări
Foto: CERN Elveția
În universul francizei cinematografice şi de televiziune “Star Trek”, nava spaţială Enterprise călătoreşte prin spaţiu folosind un motor warp care exploatează antimateria. Este suficient să spunem că o astfel de tehnologie aparţine de domeniul ştiinţifico-fantastic, informează Reuters, conform Agerpres.

Însă oamenii de ştiinţă fac progrese importante în ceea ce priveşte o mai bună înţelegere a antimateriei. Miercuri, ei au anunţat că au demonstrat pentru prima dată că antimateria reacţionează faţă de gravitaţie în acelaşi fel în care răspunde şi materia – prin cădere, aşa cum ne-am fi aşteptat -, în cadrul unui experiment ce a confirmat încă o dată baza teoriei generale a relativităţii formulată de Albert Einstein.

Toate lucrurile cu care suntem familiarizaţi – planete, stele, pudeli şi acadele – sunt alcătuite din materie obişnuită.

Antimateria este “geamănul” enigmatic al materiei obişnuite, având aceeaşi masă, dar o sarcină electrică opusă. Aproape toate particulele subatomice, precum electronii şi protoni, au omologi compuşi din antimaterie. În timp ce electronii au sarcină negativă, antielectronii, cunoscuţi şi sub numele de pozitroni, sunt încărcaţi cu sarcină pozitivă. În mod similar, protonii au sarcină pozitivă, iar antiprotonii sunt încărcaţi negativ, conform sursei citate.

Conform teoriei actuale, explozia Big Bang care a dat naştere Universului ar fi trebuit să producă o serie de cantităţi egale de materie şi de antimaterie. Totuşi, lucrurile nu stau chiar aşa. Se pare că există foarte puţină antimaterie – iar pe Terra, aproape deloc. Mai mult decât atât, materia şi antimateria sunt incompatibile. Dacă se ating, ele explodează, un fenomen denumit “anihilare”.

Noul experiment a fost realizat la Centrul European pentru Cercetări Nucleare (CERN) din Elveţia de cercetători care lucrează la proiectul internaţional Antihydrogen Laser Physics Apparatus (ALPHA). Studiul a implicat omologul din antimaterie al hidrogenului, cel mai uşor dintre elementele chimice.

“Pe Pământ, cea mai mare parte a antimateriei ce apare în mod natural este produsă din razele cosmice – particule energetice din spaţiu – care se ciocnesc cu atomii din aer şi creează perechi de antimaterie-materie”, a declarat fizicianul Jonathan Wurtele de la Universitatea California din Berkeley, coautor al studiului publicat în revista Nature.

Acea antimaterie nou creată durează doar până când se loveşte de un atom de materie obişnuită în stratul inferior al atmosferei. Totuşi, antimateria poate fi sintetizată în condiţii controlate de laborator, aşa cum s-a procedat în experimentul ALPHA, care a folosit antihidrogen creat la CERN.

Antihidrogenul a fost captat într-o cameră cilindrică cu vid şi blocat acolo cu ajutorul unor câmpuri magnetice în partea superioară şi cea inferioară a cilindrului. Oamenii de ştiinţă au redus apoi intensitatea câmpurilor magnetice pentru a elibera antimateria cu scopul de a vedea dacă aceasta va cădea odată ce influenţa gravitaţiei urma să se facă resimţită. Acest lucru s-a întâmplat, la fel cum s-ar fi manifestat şi atomii de hidrogen în aceleaşi condiţii, scrie Agerpres.

“Rezultatul a fost prezis de teorie şi de experimente indirecte care s-au bazat pe fenomene subtile. Însă niciun grup nu a realizat vreodată un experiment direct în care antimateria a fost pur şi simplu eliberată pentru a vedea în ce direcţie va cădea”, a declarat Joel Fajans, fizician la Universitatea California din Berkeley şi coautor al studiului.

“Experimentul nostru a exclus alte teorii care necesită ca antimateria să se ridice – ‘antigravitaţie’ – în câmpul gravitaţional al Pământului”, a adăugat Jonathan Wurtele.

Atunci când Einstein a formulat teoria relativităţii generale – o explicaţie cuprinzătoare a gravitaţiei – înainte ca antimateria să fie descoperită în 1932, el a tratat toată materia cu echivalenţă, ceea ce înseamnă că antimateria ar trebui să reacţioneze în acelaşi fel la forţele gravitaţionale ca şi materia.

Dar dacă antimateria ar fi sfidat aşteptările?

“Ar fi fost o enormă surpriză, întrucât ar fi fost în contradicţie flagrantă cu multe teorii”, a declarat William Bertsche, coautor al studiului şi profesor de fizică la Universitatea Manchester din Anglia, care realizează experimente la CERN şi este purtător adjunct de cuvânt al proiectului ALPHA.

“Cred că rezultatul reprezintă o dovadă a puterii relativităţii generale şi a principiilor ei de echivalenţă”, a adăugat el.

Oamenii de ştiinţă rămân însă uimiţi de penuria de antimaterie în Universul vizibil. De exemplu, nu există niciun indiciu că ar exista galaxii compuse din antimaterie.

“Absenţa aproape totală a antimateriei apărute pe cale naturală este una dintre marile întrebări cu care se confruntă fizica”, a mai spus profesorul Wurtele, potrivit sursei citate.

Demonstrând că antimateria şi materia sunt atrase gravitaţional, noul experiment a exclus o posibilă explicaţie pentru penuria de antimaterie – potrivit căreia aceasta ar fi fost respinsă gravitaţional de materie în timpul Big Bangului.

“Oricât de frumoasă ar fi teoria, fizica este o ştiinţă experimentală”, a declarat profesorul Fajans. 


Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

You May Also Like

Ordinul ministrului Educaţiei care obligă profesorii şi elevii să facă şcoală online este “în afara cadrului legal”, adică al Decretului pentru Starea de Urgenţă, anunţă sindicatele, care cer modificarea actului

Ordinul ministrului Educaţiei care obligă profesorii şi elevii să facă şcoală online este “în afara cadrului legal”, adică al Decretului pentru Starea de Urgenţă, anunţă toate sindicatele reprezentative din învăţământ,…
Vezi articolul

Explicațiile ministrului Cîmpeanu pentru rezultatele mai bune la Evaluarea Națională 2022: Nu au fost întreruperi ale școlii, conținuturile au fost mai restrânse, fără teme predate când școlile au fost închise, ore remediale “mai eficiente”

“Faptul că anul acesta nu au fost întreruperi ale școlii”, dar și acela că “s-au eliminat conținuturile care s-au predat în momentul când școlile au fost închise în perioada pandemiei”…
Vezi articolul

Sondaj World Vision România: Unul din 4 copii care a participat la un chestionar a spus că a fost amenințat cu bătaia pe rețelele sociale / Copiii fac provocări (challenge-uri) pe TikTok pentru popularitate şi ca să nu fie respinşi de prietenii lor

Unu din 10 elevi care au răspuns unui chestionar al Fundației World Vision România arată că este jignit, zilnic sau de cel puţin două ori pe săptămână, în mediul online,…
Vezi articolul

Guvernul vrea să deschidă 3,8 milioane de conturi pentru toți copiii din România, fără acordul părinților. Pentru cine depune 100 de lei pe luna timp de un an, statul pune încă jumătate

Programul ”gROwth – contul individual de economii Junior” este un depozit la termen pentru copii, unul diferit de cele existente în ofertele băncilor. Pentru că presupune ca toți copiii din…
Vezi articolul