Suche
Mein Konto
Revolucionarno otkriće: otkrivanje antimaterije u stvarnom vremenu!
Istraživači TUM-a razvijaju detektor visoke preciznosti za mjerenje pada antivodika u CERN-u.
Revolucionarno otkriće: otkrivanje antimaterije u stvarnom vremenu!
Forschende am CERN haben einen bedeutenden Fortschritt in der Antimaterieforschung erzielt, indem sie Smartphone-Fotosensoren zur Zerstrahlung von Antimaterie in Echtzeit einsetzen. Diese innovative Technologie, die für die internationale AEgIS-Kooperation entwickelt wurde, stammt von Wissenschaftlern der Technischen Universität München (TUM). Mit Hilfe dieser neuen Geräte erfasst die Forschung Antiprotonen-Annihilationen mit einer beeindruckenden Genauigkeit von nahezu 0,6 Mikrometern und verbessert damit die bisherigen Verfahren um das 35-Fache. Diese Fortschritte sind entscheidend, da die AEgIS-Kooperation das Ziel verfolgt, den freien Fall von Antiwasserstoff im Schwerefeld der Erde präzise zu messen, was zuvor nur unter enormen technischen Herausforderungen möglich war.
Generira se vodoravni mlaz antivodika, čija se udaljenost okomitog pada mjeri pomoću Moiré deflektometra. Dr. Francesco Guatieri, voditelj studije, ističe potrebu za detektorom visoke prostorne rezolucije. Implementacija 60 čipova za pametne telefone u Optical Photon and Antimatter Imager (OPHANIM) ključ je za postizanje ove visoke preciznosti. Prethodno su se fotografske ploče koristile kao jedini način za precizno mjerenje, ali bez mogućnosti mjerenja u stvarnom vremenu. Novo rješenje je već prošlo uspješne testove na antiprotonima i sada se primjenjuje na antivodik. Rezultati ovog istraživanja objavljeni su u časopisu Science Advances i označavaju ključni korak u istraživanju antimaterije.
Osnove antimaterije
Antimaterija ima istu masu kao materija, ali ima suprotan električni naboj i spin. Prema Einsteinovoj općoj teoriji relativnosti, gravitacija bi trebala identično utjecati na materiju i antimateriju. Međutim, do sada nije provedeno nikakvo izravno mjerenje brzine pada antimaterije jer su proizvodnja i hvatanje antimaterije povezani sa znatnim poteškoćama. AEgIS suradnja u CERN-ovom Antiproton Deceleratoru (AD) nedavno je objavila značajan rad u *Communications Physics* koji opisuje prekretnicu u proizvodnji antivodika.
Nove tehnike razvijene još 2018. godine omogućile su pulsnu proizvodnju atoma antivodika, omogućujući precizno određivanje vremena njihovog formiranja. Glasnogovornik AEgIS-a Michael Doser primijetio je da je ovo prvi put da se pulsirajuće stvaranje antivodika dogodilo u relevantno vrijeme. Antivodik se proizvodi i proučava isključivo u CERN-u, što ga čini idealnim za testiranje učinaka gravitacije i temeljnih svojstava antimaterije.
Buduće perspektive
Prva izvješća o niskoenergetskoj proizvodnji antihidrogena datiraju iz 2002. godine, zahvaljujući suradnji ATHENA i ATRAP. ALPHA kolaboracija je napredovala u proizvodnji, manipuliranju i hvatanju većih količina antihidrogena. AEgIS je koristio proces "izmjene naboja" pokrenut laserskim pulsom za generiranje antivodika, omogućujući određivanje vremena s nesigurnošću od oko 100 ns. Potrebni su daljnji koraci za mjerenje utjecaja gravitacije na antimateriju, uključujući formiranje pulsirajućeg mlaza, povećanje količine antivodika i hlađenje atoma.
U nadolazećim godinama eksperimenti ALPHA, AEgIS i GBAR planiraju mjeriti brzinu pada antiatoma s točnošću od 1%. Ovi su projekti usko povezani s novim sinkrotronom ELENA, koji proizvodi antiprotone iznimno niske energije. Dok fizičari vjeruju da je malo vjerojatno da antimaterija doživljava suprotnu gravitacijsku silu u usporedbi s materijom, precizna mjerenja mogla bi otkriti suptilne razlike.