Verrückte Welt: Antimaterie könnte sich einfach fallen.
Wenn es darum geht, Antimaterie, kommen was nach oben geht nicht unbedingt nach unten. In einer neuen Studie wog Physiker Antimaterie in dem Bemühen um festzustellen, wie dieser seltsame Vetter der Materie interagiert mit der Schwerkraft.
Gewöhnliche Materie Atome aufgrund der Schwerkraft nach unten fallen, aber das gleiche könnte nicht wahr von Antimaterie, die die gleiche Masse als Materie, sondern gegenüber Ladung und Spin hat sein. Wissenschaftler fragten sich, ob Antimaterie Atome stattdessen oben fallen würde, wenn durch die Schwerkraft gezogen, und ob es so etwas wie Antigravitation gibt.
"In dem unwahrscheinlichen Fall, der Antimaterie nach oben fällt, wir müssten grundlegend unsere Sicht der Physik zu überarbeiten und neu zu überdenken, wie das Universum funktioniert," Joel Fajans, Physiker am Lawrence Berkeley National Laboratory in Kalifornien, sagte in einer Erklärung.
Fajans und seine Kollegen im Alpha experiment am Schweizer CERN Physiklabor machte die ersten experimentellen Messungen der Gravitations Masse Antiwasserstoff — das Antimaterie-Äquivalent von Wasserstoff, der ein Antiproton und einem Positron (die Antimaterie Gegenstück zum Elektron) gemacht. [Whoa! Die coolsten kleine Partikel in der Natur]
Durchführung von Experimenten auf Antimaterie-Atome ist schwierig, weil wenn Materie und Antimaterie treffen, die beiden zu vernichten. Somit würde keine experimentelle Geräte, die mit der zu untersuchende Material in Berührung kamen sofort zerstört werden. Wissenschaftler zu umgehen dieses Dilemma durch den Bau fallen für Antimaterie, die mit Magneten, die Antimaterie-Teilchen in einem bestimmten Bereich bleiben zwingen. Sobald die Magnete deaktiviert sind, die Antimaterie fällt auf den Wänden der Falle und häutet.
Aber welche Richtung fällt es in Richtung?
Um dies herauszufinden, untersuchten die Forscher die Lichtblitze erstellt, wenn Antiteilchen vernichtet-Materie-Teilchen in den Wänden der Falle, nachdem die Magneten ausgeschaltet wurden. Ort und Zeit der Blitze sind abhängig von der Ausgangsposition und die Geschwindigkeit der Antimaterie-Atome und der Weg, den sie nehmen, wenn sie fallen.
Die Ergebnisse der Tests waren nicht schlüssig, obwohl sie die Physiker ein faszinierendes Bild geben in Interaktion von Antimaterie mit der Schwerkraft.
"Gibt es so etwas wie Antigravitation? Basierend auf Free-Fall-Tests so weit, wir ja oder Nein sagen kann nicht", sagte Fajans. "Dies ist das erste Wort, jedoch nicht der letzte."
Die Alpha-Forscher wollen in Zukunft aktualisieren Sie ihr Experiment auf einer Phase namens Alpha 2, die sie genauere Tests innerhalb von fünf Jahren machen lassen sollte. Die Wissenschaftler planen, Laser nutzen, um die Antiteilchen um ihre Energie zu verringern, während er noch durch die Falle statt zu kühlen; dann könnte die Falle Magnetfelder, die gekühlten Antiteilchen zu manipulieren, so dass sie langsamer zerfallen, wenn die Falle deaktiviert wird, erleichtert Messungen verwendet werden.
Letztlich haben Wissenschaftler einen langen Weg zu gehen in Richtung entwirren das Rätsel der Antimaterie. Wenn der Urknall das Universum rund 13,8 Milliarden Jahren entstanden, sagen hätte es etwa gleiche Mengen von Materie und Antimaterie, Wissenschaftler. Irgendwie fast alle von der Antimaterie Kollisionen mit Materie zerstört wurde, und das Universum heute macht die leichte Überfülle der Materie übrig ist.
Um zu erklären, warum das passiert, müssen Physiker verstehen die Natur von Antimaterie, und wie es von der normalen Materie um uns herum anders verhält. In der Tat Forschung in diesem Monat eine Ahnung davon, diese Antwort zu finden, als Physiker sah, dass Partikel B_s genannt (ausgesprochen ("B-Sub-S")-Mesonen entstehen häufiger als ihre Antimaterie Gegenstücke in den riesigen Teilchenbeschleuniger am CERN der Large Hadron Collider genannt.
Die Ergebnisse der neuen Studie wurden detailliert in einem Papier veröffentlicht heute (30. April) in einer Ausgabe der Zeitschrift Nature Communications.
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