Mierzą siły działające między antyprotonami

| Astronomia/fizyka
Brookhaven National Laboratory

Po raz pierwszy udało się zmierzyć siłę interakcji pomiędzy parami antyprotonów. Autorami osiągnięcia są fizycy z Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) w Brookhaven National Laboratory.

Podczas Wielkiego Wybuchu powstały równe ilości materii i antymaterii. Jednak obecnie antymateria niemal nie występuje. To tajemnicza sprawa. Problem ten znany jest od dekad. To jeden z największych problemów nauki. Wszystko, czego dowiemy się o naturze antymaterii może pomóc nam rozwiązać tę zagadkę - mówi Aihong Tang, fizyk pracujący przy RHIC.

RHIC to idealne miejsce do badania antymaterii. Jest to jedno z niewielu urządzeń, w którym można wytworzyć wystarczającą ilośc antymaterii. Jej cząstki powstają podczas zderzeń ciężki atomów, takich jak np. złoto. W czasie takich zderzeń odtwarzane są warunki panujące podczas Wielkiego Wybuchu, a temperatura, jakiej doświadczają atomy jest 250 000 razy wyższa, niż temperatura wewnątrz Słońca. Powstaje plazma kwarkowo-gluonowa oraz tysiące cząstek materii i antymaterii.

Już wcześniej we wchodzącym w skład RHIC detektorze STAR badano rzadkie formy antymaterii, w tym cząstki antyalfa - największe cząstki materii stworzone w laboratorium. Składają się one z dwóch antyprotonów i dwóch antyneutronów. Dzięki tamtym badaniom wiemy, w jaki sposób antyprotony wchodzą w interakcje z antyneutronami. Teraz jednak uczeni posunęli się dalej. Badają interakcje pomiędzy samymi antyprotonami. Przyglądając się ich zderzeniom możemy zmierzyć pewne ich właściwości, co daje nam informacje o siłach działających pomiędzy parami antyprotonów, w tym o ich wartości i odległości, na jaką działają, mówi student Zhengqiao Zhang.

Dotychczas odkryto, że siły działające pomiędzy parami antyprotonów przyciągają je do siebie, czyli działają podobnie jak siły utrzymujące razem atomy materii. Odkrycie to nie było zaskoczeniem. Z tego, co wiedzieliśmy dotychczas, należało się spodziewać takiego działania. Dotychczasowe pomiary nie wykazały żadnej różnicy w zachowaniu oddziaływań silnych w materii i antymaterii. Wydaje się zatem, uwzględniając oczywiście precyzję pomiaru, że materia i antymateria są idealnie symetryczne. To z kolei oznacza, że jak dotychczas nie ma żadnej przyczyny, dla której w obecnym wszechświecie materia i antymateria pozostają w nierównowadze.

"Istnieje wiele sposobów badania asymetrii materia/antymateria. Istnieje wiele precyzyjnych testów. Ale sama precyzja nie wystarczy. Musimy prowadzić badania w jakościowo nowy sposób. To właśnie jest przykład takiego badania" - mówi Richard Lednicky z Czeskiej Akademii Nauk.

antyproton materia antymateria