Vědcům se poprvé podařilo uchovat antihmotu déle než zlomek sekundy, a rovnou 16 minut

07. 06. 2011

Antihmota Částicová fyzika

AKTUALIZOVÁNO: Vědcům ze skupiny ALPHA, seskupení fyziků v CERNu v Ženevě, se podařilo vytvořit a uchovat atomy antihmoty po dobu 1000 sekund, přitom dosavadní úspěšné experimenty s antihmotou nepřesáhly ani celou sekundu. S pomocí magnetického pole zadrželi na déle než 16 minut celkem 309 atomů antivodíku. Podle Joela Fajanse, který je součástí týmu ALPHA, je možná nejvýznamnějším zjištěním, že atomy antivodíku se už po jedné sekundě začaly uklidňovat do základního stavu a jde možná o vůbec první antihmotu, která byla kdy vyrobena a přešla z excitovaného stavu do základního.

ALPHA trap

neboli ALPHA past je zařízení na výrobu atomů antivodíku a jejich dlouhodobé uchování.

Image credit:

Antihmota je hmota jejíž subatomární částice mají opačný elektrický náboj než běžná hmota, tedy například funkci elektronu v antiatomu zastává pozitron s kladným elektrickým nábojem. Při kontaktu těchto dvou druhů hmoty dochází k jejich anihilaci a uvolnění energie. 

Existence antihmoty byla předpovězena už v roce 1928 britským fyzikem Paulem Diracem, pouhé 4 roky poté její existenci potvrdil americký fyzik Carl David Anderson, který poprvé pozoroval částice antihmoty ve srážkách vysokoenergetických částic kosmického záření. Od té doby se vědci snaží vyrobit antihmotu a důkladně ji prozkoumat. Analýzou a experimenty s atomy, které se běžně v přírodě nevyskytují chtějí vědci studovat základní fyzikální zákony a samotnou podstatu vesmíru. 

Už loni vědci z týmu APLHA oznámili, že se jim podařilo uchovat 38 atomů antivodíku na 172 ms. K zachycení antihmoty používají supravodivý osmipólový magnet navržený na univerzitě v Berkley. "Zatím jsme schopni detekovat, zda jsme zachytili nějakou antihmotu pouze vypnutím magnetu, její existenci poznáme když uvolněné antiatomy přijdou do kontaktu se hmotou ze stěny zařízení" říká Joel Fajans, "proto jsme se doposud snažili vypínat zařízení relativně brzy, abychom mohli detekovat co nejvíce vyrobených antiatomů." Když se jim to v roce 2010 podařilo, začali zařízení optimalizovat a modifikovat pro další úkol, dlouhodobé uchování antihmoty.

Praktické využití pro antihmotu zatím neexistuje, warpový pohon ze Star Treku je ještě na míle vzdálený, přece jen energetické nároky na výrobu a uchování antihmoty jsou nepoměrně vyšší než energie, která vzniká při kontaktu s běžnou hmotou. Zlomový okamžik však nastává pro fyziky, kteří teď budou moci studovat samotnou podstatu antihmoty a s ní také její reakce s běžnou hmotou.


Složení skupiny ALPHA (ALPHA Collaboration)
G. B. Andresen, M. D. Ashkezari, M. Baquero-Ruiz, W. Bertsche, P. D. Bowe, E. Butler, C. L. Cesar, M. Charlton, A. Deller, S. Eriksson, J. Fajans, T. Friesen, M. C. Fujiwara, D. R. Gill, A. Gutierrez, J. S. Hangst, W. N. Hardy, R. S. Hayano, M. E. Hayden, A. J. Humphries, R. Hydomako, S. Jonsell, S. L. Kemp, L. Kurchaninov, N. Madsen, S. Menary, P. Nolan, K. Olchanski, A. Olin, P. Pusa, C. Ø. Rasmussen, F. Robicheaux, E. Sarid, D. M. Silveira, C. So, J. W. Storey, R. I. Thompson, D. P. van der Werf, J. S. Wurtele a Y. Yamazaki