Експериментът ALPHA в CERN се надява да отговори на един от най-фундаменталните въпроси във физиката: Защо във Вселената има повече материя, отколкото антиматерия? Да бъде открит отговора обаче е доста трудно, защото няма начин антиматерията да бъде съхранена на нашия свят от материя.. Веднага щом двете влезат в контакт, те се анихилират.
Независимо от това вече сме стъпка напред в изучаването на структурата и поведението на антиматерията. Нова публикация в "Природа" представя последния успех в това отношение. Използвайки най-модерни техники, международен екип от физици успял да наблюдава за пръв път нещо, наречено "хиперфина структура" в антиводорода - съответствието на обикновения водород, .
По същия начин както атомите на материята имат електрони, които се движат в орбита около ядрото, така и антиатомите на антиматерията имат позитрони, които орбитат. Когато тези частици и античастици се активират, те скачат "нагоре" в по-високо енергийно състояние и когато губят енергия, те падат "надолу" в по-ниско енергийно състояние. Когато това се наблюдава на най-прецизно ниво, става дума за "хиперфина структура".
Хиперфината структура е наблюдавана в обикновени водородни атоми от много десетилетия, но CERN сега съобщават, че са наблюдавали това в антиводород. Те установили, че няма разлика в хиперфините структури на водорода и антиводорода.
За да стигнат до тази извод, те първо създали сравнително малко антиводородни антиатоми чрез серия високоенергийни сблъсъци.
При всеки милион сблъсъци на частици в CERN се създават около четири двойки протон - антипротон. Тези антипротони се изтеглят с изключително мощни магнитни полета и се докарват в антипротонен деселератор, което намалява скоростта им от 96% на 10% от скоростта на светлината.
Един обикновен водороден атом има само един протон, един антиводороден антиатом има само един антипротон. След като изолирали антипротони в ALPHA, учените използвали точни микровълнови енергийни лъчи, за да ги възбудят енергийно. Така екипът наблюдавал с изключителна прецизност хиперфинната структура на антиматерията.
Учените наричат това спектрален "пръстов отпечатък" на антиводорода, ключова идентификационна характеристика, която никоя друга антиматерия не показва. Сега, когато има "пръстовия отпечатък" на антиводорода, екипът ще може да повтаря същите експерименти с по-тежки образци от антиматерия, като антихелий.
В крайна сметка непознатият атомен огледален свят ще бъде изцяло очертан от CERN и може би ще бъде разгадана една от най-големите загадки на нашето време.
