Nauka 11

07.08.2025.

15:53

Revolucija u fizici: Prvi put je uhvaćena

Naučnici u CERN-u ostvarili su istorijski uspeh: po prvi su put su uspeli da izoluju i analiziraju česticu antimaterije u neodređenom kvantnom stanju poznatom kao superpozicija, piše Science Alert.

Izvor: Index.hr

Revolucija u fizici: Prvi put je uhvaćena
Shutterstock/VisualMediaHub

Podeli:

Iako je kvantno ponašanje obične materije temeljno istraženo i već se koristi za razvoj kvantnih kompjutera, ovaj proboj s antimaterijom ima daleko dublje značenje. Ne radi se samo o novoj tehnologiji; ovo otkriće bi moglo da pomogne fizičarima da konačno odgovore na jedno od najtemeljnijih pitanja – zašto naš svemir uopšte postoji.

U potrazi za tajnom postojanja

Prema postojećim modelima, Veliki prasak trebao je da stvori jednake količine materije i antimaterije. Budući da se međusobno poništavaju pri kontaktu, to bi značilo da je svemir trebalo da nestane u bljesku energije nedugo nakon svog nastanka.

Međutim, mi smo ovde, što znači da mora da postoji neka ključna razlika, neka asimetrija između materije i antimaterije koju još nismo otkrili. Razni eksperimenti, poput onog u CERN-ovom postrojenju BASE, pokušavaju da pronađu tu suptilnu razliku uspoređujući ponašanje protona i antiprotona.

Stvoren prvi "antikubit"

Kako bi to postigli, tim naučnika je "uhvatio" antiproton, antimaterijskog blizanca protona, pomoću ssistema elektromagnetnih zamki. Ključni izazov bio je izolovati ga od bilo kakvih spoljnih uticaja koji bi mogli da poremete njegovo iznuzetno osetljivo kvantno stanje.

Držeći ga u superpoziciji, stanju u kojem je svojstvo poznato kao spin istovremeno ima više vrednosti, uspeli su da ga posmatraju rekordnih 50 sekundi.

"Ovo predstavlja prvi antimaterijski kvantni bit", kaže Stefan Ulmer, fizičar iz CERN-ove BASE kolaboracije.

"Najvažnije, pomoći će BASE-u da u budućim eksperimentima sprovede merenja momenta antiprotona s 10 do 100 puta poboljšanom preciznošću."

Dosadašnja merenja magnetnog momenta antiprotona bila su neverovatno precizna, ali i dalje nisu pokazala nikakvo odstupanje u odnosu na običan proton. Novi pristup bi to mogao da promeni.

Budućnost istraživanja antimaterije

Jedan od najvećih izazova je rukovanje antimaterijom, koja nestaje čim dotakne običnu materiju. Zbog toga CERN razvija BASE-STEP, novi sistem za transport antimaterije. On bi omogućio premeštanje ove egzotične materije u posebne, ultra-tihe laboratorije, gde bi eksperimenti mogli da se sprovode s još većom preciznošću.

"Kada bude potpuno operativan, naš novi offline precizni sistem Peningove zamke, koji će biti snabdeven antiprotonima transportiranim putem BASE-STEP-a, mogao bi da nam omogući postizanje vremena koherencije spina možda čak deset puta duže nego u trenutnim eksperimentima, što će biti prekretnica za istraživanje barionske antimaterije", pojašnjava CERN-ova fizičarka Barbara Latac.

U tim ultra-tihim eksperimentima naučnici se nadaju da će konačno čuti odgovore na jedno od najdubljih pitanja fizike.

Podeli:

11 Komentari

Možda vas zanima

Podeli: