Учёные из Университета Суонси сыграли ведущую роль в научном прорыве в ЦЕРН, разработав инновационную технику, которая увеличивает скорость улавливания антиводорода в десять раз.
Достижение в рамках международного проекта ALPHA
Прогресс, достигнутый в рамках международного сотрудничества ALPHA, был опубликован в журнале Nature Communications и может помочь ответить на один из самых больших вопросов физики: почему существует такой большой дисбаланс между материей и антиматерией? Согласно теории Большого взрыва, в начале Вселенной было создано равное количество обоих видов материи, так почему же мир вокруг нас состоит почти полностью из материи?
Антиводород — «зеркальная версия» водорода
Антиводород — это «зеркальная версия» водорода, состоящая из антипротона и позитрона. Улавливание и изучение его поведения помогает учёным исследовать, как ведёт себя антиматерия, и подчиняется ли она тем же законам, что и материя.
Сложности производства и улавливания антиводорода
Производство и улавливание антиводорода — чрезвычайно сложный процесс. Предыдущие методы требовали 24 часов для улавливания всего 2000 атомов, что ограничивало возможности экспериментов в ALPHA. Команда под руководством Университета Суонси изменила это.
Используя охлаждённые лазером ионы бериллия, команда продемонстрировала, что можно охладить позитроны до температуры менее 10 Кельвин (ниже –263 °C), что значительно холоднее предыдущего порога в около 15 Кельвин. Эти более холодные позитроны значительно повышают эффективность производства и улавливания антиводорода, позволяя уловить рекордные 15 000 атомов менее чем за семь часов.
Новая эра в ALPHA
Это знаменует новую эру в ALPHA, расширяя спектр возможных экспериментов и позволяя проводить более точные тесты фундаментальной физики, включая изучение того, как антиматерия реагирует на гравитацию и подчиняется ли она тем же симметриям, что и материя.
Профессор Нильс Мадсен из Школы наук о биосфере, географии и физики, ведущий автор исследования и заместитель представителя ALPHA, сказал: «Прошло более десяти лет с тех пор, как я впервые понял, что это путь вперёд, поэтому невероятно приятно видеть впечатляющие результаты, которые приведут ко многим новым захватывающим измерениям свойств антиводорода».
Мария Гонсалвес, ведущий аспирант проекта, добавила: «Этот результат стал кульминацией многих лет напряжённой работы. Первая успешная попытка мгновенно улучшила предыдущий метод в два раза, дав нам 36 атомов антиводорода — моё новое любимое число! Это был очень увлекательный проект, и я с нетерпением жду возможности увидеть, какие новаторские измерения стали возможны благодаря этой технике».
Доктор Курт Томпсон, ведущий исследователь проекта, сказал: «Это фантастическое достижение стало возможным благодаря самоотверженности и совместным усилиям многих аспирантов, летних студентов и исследователей Университета Суонси за последнее десятилетие. Это представляет собой серьёзный сдвиг парадимы в возможностях исследований антиводорода. Эксперименты, которые раньше занимали месяцы, теперь можно провести за один день».
Предоставлено Университетом Суонси.