Επιστήμονες κοντά στην επίλυση του μυστηρίου της αντιύλης

19:07 27/9/2023 - Πηγή: Huffington Post Greece

Οι επιστήμονες έκαναν μια βασική ανακάλυψη για την αντιύλη - μια μυστηριώδη ουσία που ήταν άφθονη όταν ξεκίνησε το Σύμπαν. Η αντιύλη είναι το αντίθετο της ύλης, από την οποία είναι φτιαγμένα τα αστέρια και οι πλανήτες.

Και τα δύο υπήρχαν σε ίσες ποσότητες μετά τη Μεγάλη Εκρηξη (Big Bang) που σχημάτισε το Σύμπαν μας. Ενώ η ύλη είναι παντού, όμως, το αντίθετό της είναι πλέον απίστευτα δύσκολο να βρεθεί. Η τελευταία μελέτη ανακάλυψε ότι αμφότερα ανταποκρίνονται στη βαρύτητα με τον ίδιο τρόπο, σύμφωνα με το BBC.

Για

χρόνια, οι φυσικοί προσπαθούν να ανακαλύψουν τις διαφορές και τις ομοιότητές τους, για να εξηγήσουν πώς προέκυψε το Σύμπαν. Τώρα επιβεβαίωσαν για πρώτη φορά ότι τα άτομα αντιύλης πέφτουν προς τα κάτω, κάτι που ανοίγει τις πόρτες σε νέα πειράματα και θεωρίες.

Κατά τη διάρκεια της Μεγάλης Εκρηξης, η ύλη και η αντιύλη θα έπρεπε να είχαν συνδυαστεί και να ακυρώσουν η μία την άλλη, αφήνοντας μόνο το φως και τίποτα άλλο. Το γιατί δεν συνέβη αυτό, είναι ένα από τα μεγάλα μυστήρια της φυσικής και η αποκάλυψη διαφορών μεταξύ των δύο είναι το κλειδί για την επίλυσή του.

Με κάποιο τρόπο, όμως, η ύλη επικράτησε της αντιύλης σε εκείνες τις πρώτες στιγμές της δημιουργίας. Το πώς ανταποκρίνεται η αντιύλη στη βαρύτητα, μπορεί να είναι το κλειδί, σύμφωνα με τη Δρ. Ντανιέλ Χότζκινσον, μέλος της ερευνητικής ομάδας στο Cern της Ελβετίας - το μεγαλύτερο εργαστήριο σωματιδιακής φυσικής στον κόσμο.

«Δεν καταλαβαίνουμε πώς το Σύμπαν μας κυριαρχείται από την ύλη και έτσι αυτό είναι που παρακινεί τα πειράματά μας», είπε στο BBC.

Η περισσότερη αντιύλη υπάρχει μόνο φευγαλέα στο Σύμπαν, για κλάσματα δευτερολέπτων. Για να πραγματοποιήσει λοιπόν πειράματα, η ομάδα του Cern χρειάστηκε να την κάνει σε σταθερή και μακροχρόνια μορφή.

Τι είναι η αντιύλη

Ας ξεκινήσουμε με το τι είναι η ύλη: Τα πάντα στον κόσμο μας είναι φτιαγμένα από αυτήν, από μικροσκοπικά σωματίδια που ονομάζονται άτομα.

Το απλούστερο άτομο είναι το υδρογόνο. Από αυτό είναι φτιαγμένος κατά βάση ο Ηλιος. Ενα άτομο υδρογόνου αποτελείται από ένα θετικά φορτισμένο πρωτόνιο στη μέση και ένα αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόνιο που περιφέρεται γύρω του.

Με την αντιύλη, τα ηλεκτρικά φορτία είναι αντίστροφα. Αυτά τα αντιπρωτόνια παράγονται από τη σύγκρουση σωματιδίων μεταξύ τους στους επιταχυντές του Cern. Φτάνουν στο εργαστήριο αντιύλης κατά μήκος σωλήνων με ταχύτητες που είναι κοντά στην ταχύτητα του φωτός. 

Το πρώτο βήμα για τους ερευνητές είναι να τα επιβραδύνουν, κάτι που κάνουν στέλνοντάς τους γύρω από ένα δαχτυλίδι. Αυτό αντλεί την ενέργειά τους, μέχρι να κινηθούν με πιο διαχειρίσιμο ρυθμό.

Στη συνέχεια, τα αντιπρωτόνια και τα ποζιτρόνια στέλνονται σε έναν τεράστιο μαγνήτη, όπου αναμιγνύονται για να σχηματίσουν χιλιάδες άτομα αντιυδρογόνου. Ο μαγνήτης δημιουργεί ένα πεδίο, το οποίο παγιδεύει το αντιυδρογόνο. 

Οταν το πεδίο είναι απενεργοποιημένο, τα άτομα αντιυδρογόνου απελευθερώνονται. Στη συνέχεια, οι αισθητήρες ανιχνεύουν εάν έχουν πέσει πάνω ή κάτω.

Μερικοί θεωρητικοί έχουν προβλέψει ότι η αντιύλη μπορεί να πηγαίνει προς τα πάνω, αν και οι περισσότεροι, κυρίως ο Αλμπερτ Αϊνστάιν στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας (πριν από περισσότερα από εκατό χρόνια), λένε ότι πρέπει να συμπεριφέρεται ακριβώς όπως η ύλη και να πέφτει προς τα κάτω.

Οι ερευνητές στο Cern επιβεβαίωσαν τώρα, με τον μεγαλύτερο βαθμό βεβαιότητας, ότι ο Αϊνστάιν είχε δίκιο. Αλλά το γεγονός η αντιύλη δεν κινείται προς τα πάνω, δεν σημαίνει ότι πέφτει με τον ίδιο ακριβώς ρυθμό με την ύλη.

Για τα επόμενα βήματα της έρευνας, η ομάδα αναβαθμίζει το πείραμά της για να να δει αν υπάρχει διαφορά στον ρυθμό με τον οποίο πέφτει η αντιύλη. Αν ναι, θα μπορούσε να απαντήσει σε ένα από τα μεγαλύτερα ερωτήματα όλων - πώς δημιουργήθηκε το Σύμπαν.

Πηγή: BBC

Related...Το τέλος του ανθρώπου:Τι πρόκειται να αφανίσει την ανθρωπότητα και τα άλλα θηλαστικά στο μέλλονΤεχνητή Νοημοσύνη «εναντίον» εξωγήινης ζωής: Τεστ βρίσκει αν κάτι ήταν κάποτε ζωντανό ή όχιΈρευνα: Αφθονία γαλαξιών σαν τον δικό μας στο σύμπαν