Неразгаданата загадка на антиматерията
Физиците още мъничко се приближиха към отговора на въпроса: Защо във Вселената има толкоз доста материя и няма антиматерия. За това, какво точно са съумели да схванат учените, споделя Игор Алексеев, началник на групата на Института по теоретична и пробна физика в интернационалната колаборация STAR пред изданието „ Чердак “ .
Антиматерията е „ двойник “ на нормалното вещество, само че нейните частици се отличават от „ нормалните “ по знака на електрическия заряд. При взаимоотношение частиците и античастиците изчезват, анихилират.
„ В тази работа благодарение на много комплицирана корелационна методика за първи път са получени данни за взаимоотношението сред антипротоните “, разяснява Алексеев.
Изследванията са провеждани на ускорителя RHIC в Брукхейвънската национална лаборатория (САЩ), детекторът, който среди раждането на нови частици, се назовава STAR – той е дал и името на колаборацияята. В колайдера на околосветлинни скорости се сблъскват златни йони. При такива мощни удари йоните за известно време се разпадат на кварк-глуонна плазма – положение, в което веществото във Вселената евентуално се е намирало в първите мигове след Големия гърмеж. Тази плазма е стотици хиляди пъти по-гореща от Слънцето и когато изстива, от нея в равни количества се образуват вещество и антивещество.
Но в случай че при раждането на Вселената количеството частици и античастици е било еднообразно, то вследствие на тяхната анихилация в нея би трябвало а остане единствено излъчване. Но нищо сходно не следим – във Вселената е цялостно с материя, а антиматерия съвсем няма. За да обяснят тази асиметрия, физиците от всички страни учат частиците антивещество.
В дадения случай те измерили мощното взаимоотношение на антипротоните и го сравнили със мощното взаимоотношение на протоните. Силното взаимоотношение е притегляне, което задържа ядрата на атомите от разпад на протони и неутрони, а тях на собствен ред – на кварки.
Ако се окаже, че силата, привличаща и задържаща антипротоните, се отличава от силата задържаща протоните, това би могло да подскаже посоката на бъдещото търсене на решение на казуса за преобладаването на веществото във Вселената.
Но както посочили опитите на колаборацията STAR, мощното взаимоотношение се оказало еднообразно както за протоните, по този начин и за антипротоните.
„ Ако бяхме разкрили директна разлика във взаимоотношението сред протоните и антипротоните, то това, въпреки да декларира, че съществено не разбираме нещо в свойствата на мощното взаимоотношение, то би обяснило асиметрията сред материята и антиматерията във Вселената “, разяснява Алексеев.
„ Единствената известна разлика сред материята и антиматерията – в слабото взаимоотношение – е безусловно незадоволително за пояснение, че в известната ни част Вселената е показана преди всичко от материя “, продължава физикът.
И въпреки всичко получените данни ще оказват помощ на физиците в проучването на другите свойства на частиците.
Резултатите са оповестени в сп. Nature.
