
使用筆記陷阱來容納抗蛋白酶,並測量其電荷與質量比以及它們對重力的反應。圖片來源:Jurik Peter/Shutterstock.com
物質和反物質的顆粒對重力場中的相同力的反應平均,至少在CERN的實驗能力之內以區分。新發現符合粒子物理的標準模型。但是,它在解決物理學最大的問題之一方面沒有幫助:解釋為什麼宇宙中比反物質更多的物質。
除非我們自己做,否則宇宙有很多物質,而且反物質很少。這對我們來說是幸運的 - 一個有大量反物質的宇宙只是等待殲滅遇到的任何事情,這將是一個更危險的地方。這也令人困惑,因為我們希望大爆炸能夠創建相等數量的每種爆炸。反物質的短缺意味著我們對其行為的了解知之甚少。
為了解釋物質的優勢,必須有某種方式使反物質與其特性中的物質完全對稱。發現不對稱已成為科學的偉大追求之一 - 到目前為止,它未能找到其目標,但在途中教會了我們很多。最新示例,發表在自然,揭示不對稱性不在於對重力的響應,或者如果確實如此,則差異很小,以至於在研究的嚴重誤差範圍內。
由塞恩的團隊Stefan Ulmer博士限制的抗原始子(抗質子等效的質子)和在A中帶負電荷的氫離子筆記陷阱。陷阱迫使顆粒在近圓圈中移動,其頻率取決於陷阱的磁場強度和粒子的電荷與質量比。
測試重力如何影響反物質不是實驗的主要目的。實際上,這是一種嘗試找出質子和抗蛋白質的電荷與質量比是否存在差異,這是對備受追捧的不對稱性的另一種可能的解釋。
該團隊比較了不同領域的抗質子和離子的頻率。烏爾默在一家中說:“這樣做,我們能夠獲得它們基本上等效的結果,其程度是以前的措施的四倍。”陳述。在另一個版本中著名的“電荷與質量比現在是抗蛋白質的最精確測量的特性。”
基於24,000個比較,作者得出結論,質量與電荷比相同的精度為每億億美元。
觀察結果超過18個月,可以比較地球最遠和最接近太陽的行為,以查看太陽重力的變化是否會產生任何作用。這裡的精度要少得多 - 100部分中的三個部分 - 但烏爾默說; “該極限與旨在在地球重力領域中降低抗氫化的實驗的初始精確目標相媲美。”
選擇的兩個粒子並不完全等效。氫離子由質子和兩個電子組成,而抗蛋白酶單獨使用。實驗是通過這種方式進行的,因此比較的雙方都會具有負電荷,而不是一個是正電荷,另一個是負電荷。但是,該研究允許這兩個電子的額外質量,並且在此措施上再次發現物質和反物質之間沒有差異。
這項工作是對標準型號,它將物質的某些特性和反物質視為相同的特性,而其他人則認為彼此完全相反。我們將需要超越標準模型來解釋宇宙的不對稱性,並且發現的結果考慮到了嘗試執行此操作的模型的限制。