Наука

Фізики показали, що гравітація змушує антиматерію падати вниз

Експеримент в ЦЕРНі підтверджує, що антиматерія підпорядковується правилам загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна.

Фізики з Європейського центру ядерних досліджень (ЦЕРН) експериментально виміряли вплив гравітації на атоми антиводню. Аналіз показав, що гравітаційне прискорення для антиматерії на поверхні Землі близько до прискорення звичайної матерії: в межах 25% (одне стандартне відхилення) від 9,8 м / с (1 g).

Дослідження проводилося на експериментальній установці ALPHA. Фізики захоплювали і утримували в обмеженій магнітними полями «колбі» довжиною 25 см близько 100 атомів антиводню і спостерігали за їх поведінкою. Охолоджені до температури 0,5 K атоми рухаються із середньою швидкістю 100 м/с, постійно відштовхуючись від магнітних полів на кінцях обмеженого простору.

Дослідники розташували колбу вертикально, щоб магнітні поля обмежували «вихід» зверху і знизу. Коли магнітні поля на кожному кінці однакові, в разі якщо на атоми впливає гравітація, ті з них, які рухаються вниз, під дією гравітації матимуть в середньому більше енергії. Це означає, пояснюють фізики, що вони з більшою ймовірністю прорвуться через магнітне дзеркало і потраплять в контейнер, анігілюючи у спалахи світла і виробляючи від трьох до п’яти піонів.

У процесі експерименту дослідники поступово знижували потужність магнітних полів до тих пір, поки всі атоми не виходили з обмеженого простору, анігілюючи в навколишньому середовищі. За кількістю піоній випущених над і під експериментальним простором фізики оцінювали кількість атомів, які вирвалися вгору і вниз. В інших експериментах вони регулювали потужність обмежують магнітних полів, щоб створити різницю, здатну компенсувати ефекти гравітації.

Результати статистичного аналізу спостережень показали, що на атоми антиводню впливає сила тяжіння, яка змушує їх рухатися з прискоренням 0,75 ± 0,29 g. Нормальне прискорення для звичайної матерії знаходиться в межах похибки вимірювань. Результат експерименту підтверджують слабкий принцип еквівалентності загальної теорії відносності. Теорія Ейнштейна розглядає всю матерію однаково, маючи на увазі, що антиматерія і матерія реагують на гравітаційні сили.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.

Back to top button