Un experiment confirmă ce a prezis teoria lui Einstein acum mai bine de 100 de ani. Cum se comportă antimateria în prezența gravitației

Data publicării:
explozie atomica fisiune
Foto: Profimedia

Oamenii au anunţat miercuri că au demonstrat pentru prima dată că antimateria reacţionează la fel ca materia faţă de gravitaţie - prin cădere. Ei au reușit astfel să demonstreze experimental ceea ce teoria generală a relativităţii formulată de Albert Einstein a prezis în urmă cu mai bine de 100 de ani.

Antimateria este „geamănul” enigmatic al materiei obişnuite, având aceeaşi masă, dar o sarcină electrică opusă. Aproape toate particulele subatomice, precum electronii şi protoni, au omologi compuşi din antimaterie.

În timp ce electronii au sarcină negativă, antielectronii, cunoscuţi şi sub numele de pozitroni, sunt încărcaţi cu sarcină pozitivă. În mod similar, protonii au sarcină pozitivă, iar antiprotonii sunt încărcaţi negativ.

Conform teoriei actuale, explozia Big Bang care a dat naştere Universului ar fi trebuit să producă materie şi antimaterie în cantităţi egale. Totuşi, lucrurile nu stau chiar aşa. Se pare că există foarte puţină antimaterie - iar pe Terra, aproape deloc. Mai mult, materia şi antimateria sunt incompatibile. Dacă se ating, ele explodează, un fenomen denumit „anihilare”.

Antimateria cade la fel ca materia

Noul experiment a fost realizat la Centrul European pentru Cercetări Nucleare (CERN) din Elveţia de cercetători care lucrează la proiectul internaţional Antihydrogen Laser Physics Apparatus (ALPHA). Studiul a implicat antihidrogenul - omologul din antimaterie al hidrogenului, cel mai uşor dintre elementele chimice.

„Pe Pământ, cea mai mare parte a antimateriei ce apare în mod natural este produsă din razele cosmice - particule energetice din spaţiu - care se ciocnesc cu atomii din aer şi creează perechi de antimaterie-materie”, a declarat fizicianul Jonathan Wurtele de la Universitatea California din Berkeley, coautor al studiului publicat în revista Nature, potrivit Reuters, preluată de Agerpres.

Antimateria nou creată durează doar până când se loveşte de un atom de materie obişnuită în stratul inferior al atmosferei. Totuşi, antimateria poate fi sintetizată în condiţii controlate de laborator, aşa cum s-a procedat în experimentul ALPHA, care a folosit antihidrogen creat la CERN.

Antihidrogenul a fost captat într-o cameră cilindrică cu vid şi blocat acolo între două câmpuri magnetice amplasate în partea superioară şi cea inferioară a cilindrului. Oamenii de ştiinţă au redus apoi intensitatea câmpurilor magnetice pentru a elibera antimateria, cu scopul de a vedea cum se comportă aceasta sub influenţa gravitaţiei. iar aceasta s-a comportat la fel ca materia în aceleaşi condiţii, adică a căzut „în jos”, nu „în sus”.

„Rezultatul a fost prezis de teorie şi de experimente indirecte care s-au bazat pe fenomene subtile. Însă niciun grup nu a realizat vreodată un experiment direct în care antimateria a fost pur şi simplu eliberată pentru a vedea în ce direcţie va cădea”, a declarat Joel Fajans, fizician la Universitatea California din Berkeley şi coautor al studiului.

„Experimentul nostru a exclus alte teorii care necesită ca antimateria să se ridice - «antigravitaţie» - în câmpul gravitaţional al Pământului”, a adăugat Jonathan Wurtele.

Unde este antimateria?

Atunci când Einstein a formulat teoria relativităţii generale - o explicaţie cuprinzătoare a gravitaţiei - înainte ca antimateria să fie descoperită în 1932, el a tratat toată materia cu echivalenţă, ceea ce înseamnă că antimateria ar trebui să reacţioneze în acelaşi fel la forţele gravitaţionale ca şi materia.

„Ar fi fost o enormă surpriză, întrucât ar fi fost în contradicţie flagrantă cu multe teorii”, a declarat William Bertsche, coautor al studiului şi profesor de fizică la Universitatea Manchester din Anglia, care realizează experimente la CERN şi este purtător adjunct de cuvânt al proiectului ALPHA.

„Cred că rezultatul reprezintă o dovadă a puterii relativităţii generale şi a principiilor ei de echivalenţă”, a adăugat el.

Oamenii de ştiinţă rămân însă uimiţi de penuria de antimaterie în Universul vizibil. De exemplu, nu există niciun indiciu că ar exista galaxii compuse din antimaterie.

„Absenţa aproape totală a antimateriei apărute pe cale naturală este una dintre marile întrebări cu care se confruntă fizica”, a mai spus profesorul Wurtele.

Demonstrând că antimateria şi materia sunt atrase gravitaţional, noul experiment a exclus o posibilă explicaţie pentru penuria de antimaterie - potrivit căreia aceasta ar fi fost respinsă gravitaţional de materie în timpul Big Bangului.

„Oricât de frumoasă ar fi teoria, fizica este o ştiinţă experimentală”, a declarat profesorul Fajans.

Editor : Bogdan Păcurar

Urmărește știrile Digi24.ro și pe Google News

Partenerii noștri
Playtech
Orașul din România acoperit de zăpadă la mijloc de noiembrie. Ninge fără oprire de....
Digi FM
Motivul pentru care Fuego nu s-a căsătorit până la 48 de ani: “Când ajungem în camera noastră, suntem niște...
Pro FM
Cheryl Cole, solista care l-a făcut tată pe Liam Payne, îndurerată la înmormântarea cântărețului. Mesajul din...
Film Now
Selena Gomez dezvăluie cel mai bun sfat pe care l-a primit de la o femeie: „Chiar funcționează!”
Adevarul
Americanii care vor să fugă de Trump și-au găsit refugiu în Sardinia. Orașul în care o casă costă 1 euro
Newsweek
Pensie mai mare la Mica Recalculare cu o condiție. De unde poate fi luat documentul?
Digi FM
Denis Drăguș, împăcare neașteptată cu familia sa, cu care nu mai vorbise de cinci ani. Tatăl atacantului: „Am...
Benjamin Netanyahu Foto: Profimedia
„O decizie antisemită”, acuză Netanyahu, după ce Curtea Penală Internațională a emis un mandat de arestare pe...
Digi Animal World
Un bărbat s-a deghizat în crocodil și a încercat să-i atragă atenția unui aligator adevărat. Imaginile sunt...
Film Now
Joaquin Phoenix, gesturi atente și priviri pline de iubire pentru soția lui, Rooney Mara. Discreți și...
UTV
Ethan Slater, iubitul Arianei Grande, a picat spectaculos la premiera filmului Wicked. Momentul viral care a...