Prvýkrát v dejinách ľudstva sa podarilo vykonať experiment s pozitrónom. Pozitrón je antielektrón. Je to elementárna častica, zložka antihmoty, s kladným elektrickým nábojom. Je to síce prvý krok na dlhej ceste, práve táto cesta by však mohla viesť k prevratným objavom.
Tajomstvo hmoty a antihmoty
Švajčiarski a talianski vedci jednoznačne nezaháľajú. Vykonali experiment, ktorý by mohol ľudstvu pomôcť dostať sa o krok bližšie vyriešeniu záhady hmoty a antihmoty. V každodennom živote nás obklopuje to, čomu hovoríme hmota. Každá elementárna častica, ktorá je súčasťou hmoty však má svoje „temné“ dvojča, ktoré je zas súčasťou antihmoty. Častice zdieľajú mnoho spoločných vlastností, líši ich len opačný náboj a zopár kvantových rozdielov.
Tisícky nezodpovedaných otázok
Čo sa stane, keď sa častice hmoty a antihmoty spoja? Vyparia sa v záblesku energie. To je jedna z mála otázok, na ktoré majú vedci odpoveď. Jestvujú však milióny ďalších otázok, ktoré zatiaľ zodpovedané neboli. Napríklad, keď nás obklopuje hmota, znamená to, že jej je viac ako antihmoty?
Gravitačná dilema
Nech sa vedci snažili akokoľvek, doteraz sa im podarilo získať len veľmi málo jasných odpovedí. Existujú len domnienky. Napríklad, na základe štandardného modelu časticovej fyziky vedci predpokladajú, že pre antihmotu by mali platiť rovnaké gravitačné zákony, ako pre hmotu. Nič však nie je isté a aj najmenšia odchýlka by mohla znamenať obrovskú dilemu. Navyše, gravitácia je len jediný z množstva aspektov, ktoré stoja za pozornosť.
Vlnová interferencia
Už pred dvesto rokmi skúmal fyzik Thomas Young spôsob, akým svetlo prúdi cez tenký plát skla. Všimol si, že ak pridá aj druhý plát, spôsob, akým cez ne svetlo prechádza, sa zmení. To ho priviedlo k myšlienke, že svetlo sa šíri vo vlnách. Okrem toho postrehol, že medzi vlnami dochádza k interferencii, čo znamená, že sa vlny prekrývajú.
Elektrón ako súbor možností
O 150 rokov neskôr prišiel s odvážnym tvrdením ďalší slávny vedec menom Richard Feynman. Ten tvrdil, že vlny častíc, napríklad elektrónov, existujú len ako možnosti, až kým im vedci nepripíšu konkrétne vlastnosti, napríklad presnú pozíciu v priestore. Vyvstala otázka: Ak sa nikto nerozhodne zisťovať vlastnosti elektrónov, mohla by elektrónová vlna prejsť cez pláty skla, rozdeliť sa a následne interferovať sama so sebou?
Elektróny ako samostatné jednotky
Znie to absurdne, no presne toto sa deje, dokázať sa to však podarilo až o niekoľko rokov neskôr, keď sa v roku 1989 podarilo japonskému vedcovi Hitachimu vyslať naprieč priestorom nie elektrónovú vlnu, ale samostatné elektróny. Ďalšie experimenty ukázali, že podobným spôsobom sa správajú nielen elektróny, ale všetky častice, z ktorých pozostáva hmota, napríklad aj celé molekuly.
Talbot- Lau interferometer
Vzhľadom na to, že dopracovať sa k antihmote nie je také ľahké ako získať hmotu, vedcom neostávalo donedávna nič iné, len predpokladať, že podobné princípy sa týkajú aj antihmoty a jej antičastice sa pohybujú priestorom vo vlnách. Prvýkrát túto teóriu otestovali vedci vďaka zariadeniu s názvom Laboratory for Nanostructure Epitaxy and Spintronics on Silicon, v skratke L- NESS. Z rozkladajúceho sa rádioaktívneho materiálu odfiltrovali vedci pozitróny a vystavili ich pôsobeniu tzv. Talbot- lau interferometra.
A predsa sa vlní
Tento experiment bol o niečo komplikovanejší, ako pokus s dvoma plátmi skla, zdá sa však, že výsledok stojí za to. Po 200 hodinách pozitrónového žiarenia sa ukázalo, že pozitróny sa napokon predsa len správajú tak, ako častice hmoty, čo znamená, že sa priestorom šíria vo vlnách. Ako uvádza časopis Science, aj keď výskum otvára novú kapitolu, stále ide skôr o koncept, ako o definitívne tvrdenie.
sciencealert, Science
Nahlásiť chybu v článku