Ученые произвели высокоточные измерения электрического заряда атома водорода и антиводорода

В науке считается, что получение отрицательных результатов каких-либо исследований или экспериментов так же является положительным результатом. Но результаты последних исследований, проведенных в рамках международного проекта ALPHA Collaboration, можно отнести к своего рода нейтральным результатам. Исследования в рамках проекта сосредоточены на изучение свойств антивещества и последним успехом ученых стали измерения нейтрального электрического заряда атома антиводорода, точность которых превышала точность предыдущих подобных измерений в 20 раз. И все это производится в рамках поисков ответа на один из главных вопросов - куда подевалось все антивещество, если в момент Большого Взрыва оно образовалось в равных количествах с обычным веществом?

"Наши измерения заряда атома антивещества показывают, что разница в электрических зарядах вещества и антивещества может быть исключена из возможных вариантов ответа на вопрос об антивеществе" - рассказывает Скотт Менэри (Scott Menary), профессор из Йоркского университета, - "Проводимые нами эксперименты направлены на поиски чего-то, отсутствующего в нашем понимании окружающего нас мира. И лишь благодаря этому пока отсутствующему фактору материя и антиматерия не аннигилировали друг с другом и Вселенная образовалась в том виде, в котором мы ее видим в настоящее время".

Согласно законам физики, у каждой частицы обычной материи есть частица-антипод, обладающая такой же массой и противоположным электрическим зарядом.

С этой точки зрения атом антиводорода должен иметь такой же нейтральный заряд, как и атом водорода. Заряды антипротона и позитрона, из которых состоит атом антиводорода, должны полностью компенсировать друг друга, как заряды протона и электрона в атоме обычного водорода.

Измерения электрического заряда, проведенные на оборудовании проекта ALPHA, показали, что атомы водорода и антиводорода являются электрически нейтральными. При этом, точность этих измерений в 20 раз превышает точность подобных измерений, сделанных ранее. Кроме этого, точность измерения заряда позитрона была увеличена в 25 раз. И оба полученных результата измерений находятся в полном соответствии со Стандартной Моделью физики элементарных частиц, что служит еще одним доказательством ее достоверности.

Проведенные эксперименты являются первым практическим использование модернизированной системы ALPHA-2, которая начала работу в прошлом году. Самый большой компонент этой системы, криостат, был разработан и изготовлен специалистами консорциума TRIUMF и университета Калгари. Кроме этого, к делу модернизации оборудования приложили свои знания и руки ученые из университета Саймона Фрэзера, университета Британской Колумбии и других научных организаций.

В скором времени ученые проекта ALPHA Collaboration собираются произвести исследования и других аспектов природы антиматерии, включая световые спектры и реакцию на воздействие сил гравитации. Именно последнее будет исследовано в рамках эксперимента ALPHA-G, проведение которого запланировано на будущее.