CERN Accelerating science

Ženeva, 4. ledna 1996. V září 1995 se Prof. Walteru Oelertovi a mezinárodnímu týmu z Jülichova IKP-KFA, Univerzity Erlangen-Nuernberg, GSI Darmstadt a Janovské univerzity poprvé podařilo syntetizovat atomy antihmoty z jejich složek – antičástic. Devět těchto atomů bylo vyrobeno ve srážkách antiprotonů s atomy xenonu v průběhu tří týdnů. Každý z nich vydržel existovat asi čtyřicet miliardtin sekundy, cestoval rychlostí téměř světla po dráze deseti metrů a poté anihiloval s běžnou hmotou. Při anihilaci vznikl signál, který ukázal, že byly vytvořeny antiatomy.

Obyčejné atomy se skládají z řady elektronů obíhajících kolem atomového jádra. Atom vodíku je nejjednodušším atomem ze všech; jeho jádro se skládá z protonu, kolem kterého obíhá jediný elektron. Recept na antivodík je velmi jednoduchý – vzít jeden antiproton, vyvést jeden antielektron a ten uvést na oběžnou dráhu kolem prvního -, ale je velmi obtížné ho provést, protože antičástice na Zemi přirozeně neexistují. Lze je vytvořit pouze v laboratoři. Experimentátoři vířili dříve vytvořené antiprotony kolem nízkoenergetického antiprotonového prstence CERN1 (LEAR), přičemž je při každém oběhu – přibližně 3 milionkrát za sekundu – nechali projít proudem xenonového plynu. (viz schéma experimentu) Velmi občas se stalo, že antiproton při průchodu atomem xenonu přeměnil malou část své vlastní energie na elektron a antielektron, obvykle nazývaný pozitron. V ještě vzácnějších případech se rychlost pozitronu dostatečně přiblížila rychlosti antiprotonu, aby se obě částice spojily – vznikl atom antivodíku (viz schéma principu) .

Tři čtvrtiny našeho vesmíru tvoří vodík a mnoho z toho, co jsme se o něm dozvěděli, bylo zjištěno studiem běžného vodíku. Pokud by se chování antivodíku byť jen v nejmenším detailu lišilo od chování běžného vodíku, museli by fyzikové přehodnotit nebo opustit mnoho zavedených představ o symetrii mezi hmotou a antihmotou. Newtonovu historickou práci o gravitaci údajně podnítilo pozorování jablka padajícího na zem, ale padalo by „antijablko“ stejným způsobem? Předpokládá se, že antihmota „funguje“ pod vlivem gravitace stejně jako hmota, ale pokud se příroda rozhodla jinak, musíme zjistit jak a proč.

Dalším krokem je ověřit, zda antivodík skutečně „funguje“ stejně dobře jako běžný vodík. Srovnání lze provádět s obrovskou přesností, až jedna část z milionu bilionů, a i asymetrie v tomto nepatrném měřítku by měla obrovské důsledky pro naše chápání vesmíru. Ověřit takovou asymetrii by znamenalo držet antiatomy v klidu po dobu sekund, minut, dnů nebo týdnů. Na technikách potřebných k uchovávání antihmoty se v CERNu intenzivně pracuje. V současné době se plánují nové experimenty, které by zachytily antihmotu do elektrických a magnetických lahví nebo pastí umožňujících vysoce přesnou analýzu.

Vůbec první vytvoření atomů antihmoty v CERNu otevřelo dveře k systematickému zkoumání antisvěta.

1. CERN, Evropská laboratoř pro fyziku částic, sídlí v Ženevě. V současné době jsou jejími členskými státy Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Maďarsko, Německo, Nizozemsko, Norsko, Polsko, Portugalsko, Rakousko, Řecko, Slovenská republika, Spojené království, Španělsko, Švédsko a Švýcarsko. Izrael, Japonsko, Ruská federace, Turecko, Evropská komise a UNESCO mají status pozorovatele.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.