Revolucija u fizici: Antimaterija po prvi put uhvaćena u kvantnom stanju

Naučnici u CERN-u ostvarili su istorijski uspjeh: po prvi su put uspjeli izolovati i analizirati česticu antimaterije u neodređenom kvantnom stanju poznatom kao superpozicija, piše Science Alert.

Iako je kvantno ponašanje obične materije detaljno istraženo i već se koristi za razvoj kvantnih računara, ovaj proboj s antimaterijom ima daleko dublje značenje. Ne radi se samo o novoj tehnologiji; ovo bi otkriće moglo pomoći fizičarima da konačno odgovore na jedno od najdetaljnijih pitanja – zašto naš svemir uopšte postoji.

U potrazi za tajnom postojanja

Prema postojećim modelima, Veliki prasak trebao je stvoriti jednake količine materije i antimaterije. Budući da se međusobno poništavaju pri kontaktu, to bi značilo da je svemir trebao nestati u bljesku energije nedugo nakon svog nastanka.

Međutim, mi smo ovdje, što znači da mora postojati neka ključna razlika, neka asimetrija između materije i antimaterije koju još nismo otkrili. Razni eksperimenti pokušavaju pronaći tu suptilnu razliku upoređujući ponašanje protona i antiprotona.

Stvoren prvi “antikubit”

Kako bi to postigli, tim naučnika je ‘uhvatio’ antiproton, antimaterijskog blizanca protona, pomoću sistema elektromagnetnih zamki. Ključni izazov bio je izolovati ga od bilo kakvih vanjskih uticaja koji bi mogli poremetiti njegovo veoma osjetljivo kvantno stanje. Držeći ga u superpoziciji, stanju u kojem svojstvo poznato kao spin istovremeno ima više vrijednosti, uspjeli su ga posmatrati rekordnih 50 sekundi.

“Ovo predstavlja prvi antimaterijski kvantni bit”, kaže Stefan Ulmer, fizičar iz CERN-ove BASE kolaboracije. “Najvažnije, pomoći će BASE-u da u budućim eksperimentima sprovede mjerenja momenta antiprotona s 10 do 100 puta poboljšanom preciznošću.”

Dosadašnja mjerenja magnetskog momenta antiprotona bila su nevjerovatno precizna, ali i dalje nisu pokazala nikakvo odstupanje u odnosu na običan proton. Novi pristup mogao bi to promijeniti.

Budućnost istraživanja antimaterije

Jedan od najvećih izazova je rukovanje antimaterijom, koja nestaje čim dotakne običnu materiju. Zbog toga CERN razvija BASE-STEP, novi sistem za transport antimaterije. On bi omogućio premještanje ove egzotične materije u posebne, ultra-tihe laboratorije, gdje bi se eksperimenti mogli izvoditi s još većom preciznošću.

“Kada bude potpuno operativan, naš novi offline precizni sistem Penningove zamke, koji će biti opremljen antiprotonima transportiranim putem BASE-STEP-a, mogao bi nam omogućiti postizanje vremena koherencije spina možda čak deset puta duže nego u trenutnim eksperimentima, što će biti prekretnica za istraživanje barionske antimaterije”, pojašnjava CERN-ova fizičarka Barbara Latacz. U tim ultra-tihim eksperimentima naučnici se nadaju da će konačno čuti odgovore na jedno od najdubljih pitanja fizike, prenosi Index.hr.

Koja je tvoja reakcija?

0% Srećno

0% Ravnodušno

0% Zabavno

0% Smiješno

0% Bijesno

0% Tužno