Fizikai teigia, kad jiems pavyko tiksliausiai iki šiol pasverti antimedžiagą ir nustatyti antiprotono masę.
Norėdamas padėti suprasti, kokie tikslūs buvo matavimai, mokslininkas Masaki Hori teigė: „Įsivaizduokite Eifelio bokšto svėrimą. Mūsų pasiektas tikslumas galėtų būti prilyginamas Eifelio bokšto svorio matavimui, kai paklaida siekia ant jo viršaus nutūpusio žvirblio svorį. Kitą kartą tai bus plunksna.“
Rezultatai, paskelbti žurnale „Nature“, gali padėti mokslininkams tirti paslaptį, kodėl visata susideda iš įprastos medžiagos, nors įtariama, kad visatai tik susiformavus, ir medžiagos, ir antimedžiagos buvo beveik po lygiai. Kai dalelė, pavyzdžiui, protonas, susiduria su savo kompanionu iš antimedžiagos, jos galingame sprogime viena kitą panaikina.
„Šiuo metu esame dar labai toli to, kad suprastume, kas nutiko visai antimedžiagai, buvusiai po Didžiojo sprogimo“, – rašė fizikas Mike'as Charltonas iš Swansea universiteto Jungtinėje Karalystėje.
Eksperimentas atliktas Europos branduolinių mokslinių tyrimų organizacijos (CERN) antiprotonų lėtintuve, Europos dalelių fizikos laboratorijoje netoli Ženevos.
Šis įrenginys maždaug kas šimtą sekundžių į šaltas helio dujas paleidžia antiprotonų pulsus. Nors dauguma antiprotonų greitai sunyksta susidūrę su įprasta medžiaga, nedidelė jų dalis susijungia su heliu ir suformuoja hibridinius atomus iš medžiagos ir antimedžiagos – antiprotoninį helį. Šiuose hibriduose antiprotonas užima elektrono vietą, atsidurdamas vietoje, kuri apsaugota nuo helio branduolio (kur susitelkusi įprasta medžiaga, galinti abu juos panaikinti).
Naudodami lazerio spindulius atomams sužadinti, mokslininkai gali priversti antiprotonus peršokti į naują energijos lygmenį, kur jie jau nebesaugomi nuo branduolio ir tuomet įvyksta panaikinimas. Šviesos bangos ilgis, naudojamas šiam peršokimui sukelti, įrašomas į sudėtingas lygtis, padedančias iki šiol nematytu tikslumu apskaičiuoti antiprotono masę, rašo LiveScience.com.
Tačiau egzistuoja tam tikra netikslumo tikimybė, nes atomai sukinėjasi aplinkui, taigi judantieji link lazerio spindulio ir tolyn nuo jo paveikiami šiek tiek skirtingais dažnumais. Dėl panašaus reiškinio, vadinamo Dopplerio efektu, atrodo, kad keičiasi artėjančio ir pro šalį pravažiuojančio greitosios pagalbos automobilio sirenos tonas.
2006 metais atlikę kitus matavimus, tie patys mokslininkai naudojo vieną lazerio spindulį ir jų pasiektą tikslumą iškreipė šis sukinėjimosi efektas. Šį kartą jie naudojo du spindulius, judančius priešingomis kryptimis, tad sukinėjimosi efektas buvo beveik eliminuotas. Naujasis rezultatas yra keturis kartus tikslesnis nei ankstesnis.
„Tai labai patenkinamas rezultatas. Tai reiškia, kad mūsų antiprotono, lyginant su elektronu, masės matavimai yra beveik tokie pat tikslūs kaip ir protono“, – teigė projekto vadovas Masaki Hori.
