Физики CERN сделали самые точные измерения характеристик частиц антивещества

Ученые-физики Европейской организации ядерных исследований CERN объявили о том, что им удалось сделать самые точные на сегодняшний день измерения магнитного заряда и других магнитных свойств отдельных частиц обычной материи и их зеркальных антиподов, частиц антивещества. Более глубокое понимание особенностей этих частиц может помочь ученым найти ответ на один из основных фундаментальных вопросов: почему Вселенная состоит из обычного вещества, а не из антивещества?

"Согласно современной физической теории во время Большого Взрыва образовалось равное количество материи и антиматерии" - рассказывает Джеральд Гэбрилс (Gerald Gabrielse), ученый-физик из Гарвардского университета, - "Когда вещество и антивещество встречаются в пространстве, они взаимоуничтожаются. И, принимая это во внимание, возникает вопрос, почему вся материя во Вселенной до сих пор существует? Почему вокруг себя мы видим много обычной материи и не наблюдаем вообще никакой антиматерии?".

Гэбрилс и его команда захватывали в ловушку из электромагнитных полей отдельные протоны и антипротоны. Эта ловушка удерживала частицы в заданной точке пространства в течение нескольких минут, что давало ученым время провести свои измерения, прежде чем эти частицы уничтожат друг друга. Некоторые из этих экспериментов проводились в стенах лаборатории CERN, расположенной рядом с туннелями Большого Адронного Коллайдера (БАК), внутри которого во время столкновений пучков высокоэнергетических протонов рождались антипротоны.

Несмотря на то, что пойманные в ловушку протоны и антипротоны колебались с достаточно большой амплитудой, это не помешало ученым измерить магнитные заряды этих частиц точнее, чем это было сделано когда-либо. Точность измерения магнитных свойств антипротона превышала в 680 раз точность таких же измерений, сделанных ранее.

Теория предполагает, что протоны и антипротоны должны быть полностью идентичны по массе и величине заряда. Только заряды этих частиц должны иметь разнополярные значения. Новые, более точные измерения этих зарядов и других свойств частиц и античастиц могут помочь выяснить, в чем же в действительности заключается разница между материей и антиматерией, которая определяет доминирование материи во Вселенной.

"То, чего нам удалось достичь, проводя новые измерения характеристик протонов и атипротонов, является немалым достижением, но это всего лишь промежуточный этап" - рассказывает Джеральд Гэбрилс, - "Это только начало улучшения точности производимых измерений, в ближайшем будущем мы собираемся еще увеличить точность измерений еще в 1000, или в 10000 раз".

Описание и детали проведенных исследований были опубликованы в последнем выпуске онлайн-журнала Physical Review Letters.