„Toate observațiile noastre găsesc o simetrie completă între materie și antimaterie, deci universul nostru nu ar fi trebuit să existe”, spune Christian Smorra, al colaborării BASE la centrul de cercetare CERN. „Trebuie să existe asimetrie undeva, dar nu înțelegem exact unde. Ce rupe simetria, care este sursa?"
Căutarea continuă. Până acum, nu a fost găsită nicio diferență între protoni și antiprotoni și ar putea explica existența materiei în Universul nostru. Cu toate acestea, fizicienii în colaborare cu BASE la Centrul de Cercetare CERN au reușit să măsoare forța magnetică a antiprotonilor cu o precizie fără precedent. Cu toate acestea, aceste date nu au furnizat informații despre modul în care materia s-a format în universul timpuriu, deoarece particulele și antiparticulele ar fi trebuit să se distrugă reciproc.
Ultimele măsurători BASE au arătat identitatea completă a protonilor și antiprotonilor, confirmând încă o dată modelul standard al fizicii particulelor. Oamenii de știință din întreaga lume folosesc o varietate de metode pentru a găsi cel puțin unele diferențe, de orice magnitudine. Dezechilibrul materie-antimaterie din Univers este unul dintre cele mai tari subiecte de discuție în fizica modernă.
Colaborarea multinațională BASE la CERN reunește oameni de știință din universități și institute din întreaga lume. Ele compară cu o mare precizie proprietățile magnetice ale protonilor și antiprotonilor. Momentul magnetic este o componentă importantă a particulelor și poate fi înfățișat aproximativ ca un echivalent al unui magnet în miniatură. Așa-numitul factor g măsoară rezistența câmpului magnetic.
„Marea întrebare este dacă antiprotonul are același magnetism ca și protonul”, explică Stephan Ulmer, un purtător de cuvânt al grupului BASE. "Iată un puzzle pe care trebuie să îl rezolvăm."
Colaborarea BASE a prezentat măsurători de înaltă precizie a factorului g antiproton în ianuarie 2017, dar măsurătorile actuale sunt mult mai precise. Măsurarea actuală de înaltă precizie a determinat factorul g la nouă cifre semnificative. Aceasta este echivalentă cu măsurarea circumferinței pământului până la cei mai apropiați patru centimetri. Valoarea 2.7928473441 (42) este de 350 de ori mai exactă decât rezultatele publicate în ianuarie.
„Această creștere uimitoare a preciziei într-o perioadă atât de scurtă de timp este posibilă prin tehnici complet noi”, spune Ulmer. Oamenii de știință au luat mai întâi două antiprotone și le-au analizat folosind două capcane Penning.
Antiprotonii sunt creați artificial la CERN, iar oamenii de știință îi depozitează prinși într-un experiment. Antiprotonii pentru experimentul actual au fost izolați în 2015 și măsurați din august până în decembrie 2016. De fapt, aceasta este cea mai lungă perioadă de reținere a antimateriei din toate timpurile. Antiprotonii au petrecut 405 de zile într-un vid, în care erau de zece ori mai puține particule decât în spațiul interstelar. Au fost utilizate un total de 16 antiprotone, răcite până la zero absolut.
Video promotional:
Factorul g antiproton măsurat a fost comparat cu factorul g de proton, care a fost măsurat cu o precizie incredibilă în 2014. În cele din urmă, nu a fost găsită nicio diferență. Acest lucru confirmă simetria CPT, conform căreia universul are o simetrie fundamentală între particule și antiparticule.
Acum, oamenii de știință BASE vor trebui să dezvolte și să implementeze metode pentru măsurarea și mai precisă a proprietăților protonului și antiprotonului, pentru a găsi răspunsul la întrebarea de interes pentru toată lumea.
