В своей статье, опубликованной в журнале Nature, физики из Научного колледжа Университета, работающие с международной совместной группой в ЦЕРНе, описывают первое наблюдение формы спектральных линий в антиводороде, эквиваленте водорода в антивеществе.Профессор Майк Чарльтон сказал: «Существование антивещества хорошо установлено в физике, и оно похоронено глубоко в сердце некоторых из самых успешных теорий, когда-либо разработанных. Но мы еще не ответили на главный вопрос: почему это не имеет значения и антивещество, которое, как считается, было создано в равных количествах, когда Большой взрыв положил начало Вселенной, взаимно самоуничтожится?«Нам также еще предстоит выяснить, почему во Вселенной вообще осталась какая-либо материя.
Эта загадка — один из центральных открытых вопросов фундаментальной науки, и один из способов найти ответ — это использовать возможности точной атомной физики в коснуться антиматерии ".Давно установлено, что любой возбужденный атом достигнет своего наинизшего состояния, испуская фотоны, а спектр испускаемого ими света и микроволн представляет собой своего рода атомный отпечаток пальца и является уникальным идентификатором. Самый знакомый повседневный пример — оранжевый натриевых фонарей.Водород имеет свой собственный спектр, и, как самый простой и самый распространенный атом во Вселенной, он занимает особое место в физике.
Свойства атома водорода известны с высокой точностью. То, что рассматривается в этой статье, касается так называемого сверхтонкого расщепления, которое в случае водорода было определено с точностью до одной десятой триллиона.
Этот переход используется в наши дни в современной навигации и геопозиционировании.Ученые создали антиводород, заменив протонное ядро ??обычного атома антипротоном, а электрон — позитроном.
В прошлом году в новаторской работе, опубликованной в журнале Nature, команда использовала ультрафиолетовый свет для обнаружения так называемого перехода 1S-2S между уровнями энергии позитронов. Теперь команда использовала микроволны, чтобы изменить вращение позитрона. Это привело не только к первому точному определению сверхтонкого расщепления антиводорода, но также и к первой форме линии перехода антивещества, график зависимости вероятности переворота спина от частоты микроволн.
Если есть разница между веществом и антивеществом, ее можно найти в крошечных различиях между этой формой линий в водороде и антиводороде.