Για πρώτη φορά επιστήμονες «χειραγώγησαν» με λέιζερ την αντιύλη

31/03/2021

Καναδοί και άλλοι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν, για πρώτη φορά παγκοσμίως, να «χειραγωγήσουν» την αντιύλη με τη βοήθεια ενός ειδικά κατασκευασμένου λέιζερ, ώστε να την ψύξουν σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία, κοντά στο απόλυτο μηδέν.

Οι ερευνητές της διεθνούς κοινοπραξίας ALPHA και του καναδικού Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολομβίας, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», αισιοδοξούν ότι το επίτευγμά τους θα αποτελέσει ορόσημο στο πεδίο της έρευνας πάνω στην αντιύλη και θα ανοίξει τον δρόμο για μία νέα γενιά πιο προχωρημένων πειραμάτων. Στόχος είναι να πέσει περισσότερο φως σε σημαντικά ερωτήματα, όπως κατά πόσο η αντιύλη αντιδρά στη βαρύτητα ή γιατί το σύμπαν αποτελείται κυρίως από ύλη και όχι από ίσες ποσότητες ύλης/αντιύλης, όπως προβλέπουν τα θεωρητικά μοντέλα της «Μεγάλης Έκρηξης» (Μπιγκ Μπανγκ).

Η αντιύλη είναι το «εξωτικό καθρέφτισμα» της ύλης, διαθέτοντας σχεδόν ταυτόσημα χαρακτηριστικά με την τελευταία, αλλά αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο. Επειδή η αντιύλη εξαϋλώνεται όταν έρχεται σε επαφή με την ύλη, είναι τρομερά δύσκολο να δημιουργηθούν και να τεθούν υπό έλεγχο τα άτομα της αντιύλης, ενώ μέχρι σήμερα δεν είχε καταστεί εφικτό να «χειραγωγηθούν» μέσω λέιζερ.

Το 1995, για πρώτη φορά, 11 άτομα αντι-υδρογόνου είχαν παραχθεί σε έναν επιταχυντή του CERN και είχαν επιβιώσει για κλάσματα του δευτερολέπτου. Σήμερα, η ερευνητική κοινοπραξία ALPHA στο CERN μπορεί να παγιδεύσει 1.000 άτομα αντι-υδρογόνου για πολλές ώρες. Όμως, έως τώρα, μολονότι αυτά τα άτομα της αντιύλης κινούνται πολύ πιο αργά από ό,τι πριν 25 χρόνια, συνεχίζουν να κινούνται με τυχαίο τρόπο μέσα στη μαγνητική παγίδα τους με ταχύτητες έως 300 χιλιόμετρα την ώρα. Το νέο πείραμα επέτρεψε, για πρώτη φορά, με τη βοήθεια του λέιζερ, να «παγώσει» αυτή η κίνηση σε ταχύτητες κάτω των 50 χλμ/ώρα, οι οποίες αντιστοιχούν στην ψύξη των ατόμων.

Η εφαρμογή των λέιζερ, εδώ και περίπου 40 χρόνια, για τη μεταχείριση και την ψύξη των ατόμων της κανονικής ύλης, έχει φέρει μία επανάσταση στη Φυσική και έχει χαρίσει αρκετά Νόμπελ σε επιστήμονες. Είναι η πρώτη φορά που αυτές οι τεχνικές εφαρμόζονται πλέον και στην αντιύλη.

«Είμαστε ένα βήμα πιο κοντά στο να μπορέσουμε να δημιουργήσουμε τα πρώτα στον κόσμο μόρια αντιύλης, ενώνοντας αντι-άτομα (άτομα αντιύλης) με τη βοήθεια της τεχνολογίας λέιζερ», δήλωσαν οι ερευνητές. Στο νέο πείραμά τους, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ακτίνες υπεριώδους φωτός λέιζερ για να επιβραδύνουν δραστικά την κίνηση των ατόμων αντι-υδρογόνου, των απλούστερων ατόμων αντιύλης, που αποτελούνται από ένα αντι-πρωτόνιο και ένα αντι-ηλεκτρόνιο (ποζιτρόνιο).

Στα μελλοντικά πειράματά τους, οι ερευνητές θα επιδιώξουν να επιταχύνουν την όλη διαδικασία χρησιμοποιώντας ισχυρότερα λέιζερ και να αυξήσουν την ακρίβεια των μετρήσεών τους.

ΠΗΓΗ: www.real.gr