
กับดักที่ใช้เพื่อป้องกันการต่อต้านหมัดและวัดอัตราส่วนการชาร์จต่อมวลของพวกเขาและวิธีที่พวกเขาตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วง เครดิตภาพ: Jurik Peter/Shutterstock.com
อนุภาคของสสารและการต่อต้านตอบสนองอย่างเท่าเทียมกันกับแรงเดียวกันในสนามแรงโน้มถ่วงอย่างน้อยก็อยู่ในความสามารถของการทดลองที่ CERN เพื่อแยกแยะ การค้นพบใหม่สอดคล้องกับแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาค อย่างไรก็ตามมันไม่ได้ให้ความช่วยเหลือในการแก้ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดอย่างใดอย่างหนึ่งในฟิสิกส์: อธิบายว่าทำไมมีความสำคัญในจักรวาลมากกว่า Antimatter
จักรวาลมีเรื่องมากมายและต่อต้านการต่อต้านน้อยมากเว้นแต่ว่าเราจะทำเอง นั่นคือโชคดีสำหรับเรา - จักรวาลที่มี antimatter จำนวนมากเพียงแค่รอที่จะทำลายล้างสิ่งใด ๆ ที่พบจะเป็นสถานที่ที่อันตรายกว่ามาก นอกจากนี้ยังทำให้เกิดความสับสนเนื่องจากเราคาดหวังว่าบิ๊กแบงจะสร้างจำนวนเท่ากันของแต่ละคน การขาดแคลนการต่อต้านสสารหมายความว่าเรายังรู้น้อยมากเกี่ยวกับวิธีการทำงานของมัน
เพื่ออธิบายความเหนือกว่าของสสารต้องมีวิธีที่การต่อต้านสสารไม่ได้สมมาตรอย่างสมบูรณ์แบบกับสสารในคุณสมบัติของมัน การค้นพบว่าความไม่สมดุลได้กลายเป็นหนึ่งในภารกิจที่ยอดเยี่ยมของวิทยาศาสตร์ - สิ่งหนึ่งที่ไม่สามารถหาเป้าหมายได้ แต่สอนเรามากมายระหว่างทาง ตัวอย่างล่าสุดที่เผยแพร่ในธรรมชาติเผยให้เห็นความไม่สมดุลไม่ได้อยู่ในการตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงหรือถ้ามันแตกต่างกันนั้นมีขนาดเล็กมากมันอยู่ในระยะขอบของข้อผิดพลาดที่แน่นหนาของการศึกษา
ทีมนำโดย Cern'sดร. สเตฟานอูลเมอร์Anti-protons ที่ จำกัด (เทียบเท่ากับโปรตอนต่อต้านสสาร) และไอออนไฮโดรเจนที่มีประจุลบในกกับดัก- กับดักบังคับให้อนุภาคเคลื่อนที่ในวงกลมใกล้โดยมีความถี่ขึ้นอยู่กับความแรงของสนามแม่เหล็กของกับดักและอัตราส่วนประจุต่อมวลของอนุภาค
การทดสอบว่าแรงโน้มถ่วงมีผลต่อการต่อต้านการต่อต้านเป็นวัตถุประสงค์หลักของการทดลองอย่างไร จริง ๆ แล้วมันเป็นความพยายามที่จะค้นหาว่ามีความแตกต่างในอัตราส่วนต่อมวลของโปรตอนและต่อต้านหมัดหรือไม่คำอธิบายที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งสำหรับความไม่สมดุลที่ต้องการมาก
ทีมเปรียบเทียบความถี่ของการต่อต้าน protons และไอออนในสาขาที่แตกต่างกัน “ ด้วยการทำเช่นนี้เราสามารถได้รับผลลัพธ์ที่ว่าพวกเขามีความเท่าเทียมกันเป็นหลักในระดับที่แม่นยำกว่ามาตรการก่อนหน้านี้สี่เท่า” Ulmer กล่าวใน Aคำแถลง- ในการเปิดตัว Ulmer อื่นเข้าใจแล้ว“ อัตราส่วนการชาร์จต่อมวลเป็นคุณสมบัติที่วัดได้อย่างแม่นยำที่สุดของ Antiproton”
จากการเปรียบเทียบ 24,000 คนผู้เขียนสรุปว่าอัตราส่วนมวลต่อการเรียกเก็บเงินนั้นเท่ากันกับความแม่นยำของ 16-per-trillion
การสังเกตนั้นใช้เวลานานกว่า 18 เดือนทำให้การเปรียบเทียบพฤติกรรมเมื่อโลกอยู่ในระดับที่ไกลที่สุดและใกล้เคียงที่สุดจากดวงอาทิตย์เพื่อดูว่าการเปลี่ยนแปลงแรงโน้มถ่วงของแสงอาทิตย์จะมีผลกระทบใด ๆ หรือไม่ ความแม่นยำที่นี่น้อยกว่ามาก - สามส่วนใน 100 - แต่อูลเมอร์พูดว่า- “ ขีด จำกัด นี้เปรียบได้กับเป้าหมายความแม่นยำเริ่มต้นของการทดลองที่มีจุดมุ่งหมายที่จะลดลง antihydrogen ในสนามแรงโน้มถ่วงของโลก”
อนุภาคทั้งสองที่เลือกนั้นไม่ได้เทียบเท่ากันอย่างแน่นอน ไอออนไฮโดรเจนประกอบด้วยโปรตอนและอิเล็กตรอนสองตัวในขณะที่การต่อต้านหมัดยืนอยู่คนเดียว การทดลองได้ดำเนินการด้วยวิธีนี้ดังนั้นการเปรียบเทียบทั้งสองด้านจะมีค่าใช้จ่ายเชิงลบมากกว่าที่จะเป็นบวกและลบอื่น ๆ อย่างไรก็ตามการศึกษาช่วยให้มีมวลพิเศษของอิเล็กตรอนทั้งสองและไม่พบความแตกต่างระหว่างสสารและการต่อต้านในมาตรการนี้อีกครั้ง
งานคือการปลดปล่อยของรุ่นมาตรฐานซึ่งปฏิบัติต่อคุณสมบัติบางอย่างของสสารและต่อต้านสสารเหมือนกันในขณะที่คนอื่น ๆ คิดว่าตรงข้ามกันแน่นอน เป็นที่ยอมรับว่าเราจะต้องไปไกลกว่าแบบจำลองมาตรฐานเพื่ออธิบายความไม่สมดุลของจักรวาลและการค้นพบที่ จำกัด ขอบเขตของแบบจำลองที่พยายามทำสิ่งนี้