perkara tertakluk kepada tarikan graviti. Relativiti am Einstein telah meramalkan bahawa antijirim juga harus jatuh ke Bumi dengan cara yang sama. Walau bagaimanapun, tiada bukti eksperimen langsung setakat ini untuk menunjukkannya. Percubaan ALPHA di CERN ialah percubaan langsung pertama yang telah memerhatikan kesannya graviti pada gerakan antimateri. Penemuan itu menolak 'antigraviti' yang menjijikkan dan berpendapat demikian graviti pengaruh penting dan antimateri dengan cara yang sama. Telah diperhatikan bahawa atom antihidrogen (positron mengorbit antiproton) jatuh ke Bumi dengan cara yang sama seperti atom hidrogen.
Antimatter terdiri daripada antizarah (positron, antiproton dan antineutron ialah antizarah elektron, proton dan neutron). perkara dan antijirim memusnahkan satu sama lain sepenuhnya apabila mereka bersentuhan meninggalkan tenaga.
perkara dan antijirim dicipta dalam jumlah yang sama pada awalnya alam semesta oleh Big Bang. Walau bagaimanapun, kami tidak menjumpai antimatter sekarang dalam alam semula jadi (asimetri jirim-antimateri). Jirim menguasai. Akibatnya, pemahaman tentang sifat dan tingkah laku antijirim tidak lengkap. Berkenaan dengan kesan graviti pada gerakan antijirim, teori relativiti am telah meramalkan bahawa antijirim juga harus dipengaruhi dengan cara yang sama, tetapi tiada pemerhatian eksperimen langsung untuk mengesahkannya. Ada juga yang berpendapat bahawa tidak seperti jirim (yang tertakluk kepada tarikan graviti), antimatter mungkin tertakluk kepada 'antigraviti' yang menjijikkan yang telah diketepikan oleh penemuan eksperimen ALPHA CERN yang diterbitkan baru-baru ini.
Langkah pertama ialah membuat anti-atom di makmal dan mengawalnya untuk mengelakkannya daripada menghadapi bahan dan memusnahkan. Ia mungkin terdengar mudah tetapi ia mengambil masa lebih tiga dekad untuk melakukannya. Para penyelidik memusatkan perhatian pada atom antihidrogen sebagai sistem yang ideal untuk mengkaji kelakuan graviti antijirim kerana atom antihidrogen adalah zarah antijirim yang neutral dan stabil secara elektrik. Pasukan penyelidik mengambil antiproton bercas negatif yang dihasilkan di makmal dan mengikatnya dengan positron bercas positif daripada sumber natrium-22 untuk mencipta atom antihidrogen yang kemudiannya terkurung dalam perangkap magnet untuk mengelakkan pemusnahan dengan atom jirim. Perangkap magnet telah dimatikan untuk membolehkan atom antihidrogen melarikan diri dengan cara terkawal dalam radas menegak ALPHA-g dan kedudukan menegak di mana atom antihidrogen musnah dengan jirim diukur. Para penyelidik memerangkap kumpulan kira-kira 100 atom antihidrogen. Mereka perlahan-lahan mengeluarkan antiatom satu kumpulan dalam tempoh 20 saat dengan mengurangkan arus dalam magnet atas dan bawah. Mereka mendapati bahawa perkadaran anti-atom yang wujud melalui bahagian atas dan bawah sepadan dengan keputusan untuk atom daripada simulasi. Juga didapati bahawa pecutan atom antihidrogen adalah konsisten dengan pecutan yang terkenal kerana graviti antara jirim dan Bumi menunjukkan bahawa antijirim tertakluk kepada tarikan graviti yang sama seperti jirim dan bukan kepada sebarang 'antigraviti' yang menjijikkan.
Penemuan ini merupakan peristiwa penting dalam kajian kelakuan graviti antijirim.
***
Sumber:
- CERN 2023. Berita – Eksperimen ALPHA di CERN memerhatikan pengaruh graviti pada antijirim. Disiarkan pada 27 September 2023. Boleh didapati di https://www.home.cern/news/news/physics/alpha-experiment-cern-observes-influence-gravity-antimatter Diakses pada 27 September 2023.
- Anderson, EK, Baker, CJ, Bertsche, W. et al. Pemerhatian kesan graviti terhadap gerakan antijirim. Alam 621, 716–722 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06527-1
***
