С появлением ускорителей атомных частиц, дающих возможность разгонять их до энергий в несколько миллиардов электронвольт, появилась возможность создания античастиц. Эти античастицы, те же протоны, нейтроны и электроны, из которых состоит обыкновенная материя, но с противоположным электрическим зарядом.
Можно предположить, что, за исключением заряда,все остальные свойства частиц и античастиц - идентичны,Но пока это еще не доказано экспериментально. Трудность измерения параметров античастиц состоит в том,что все они выходят из ускорителей с энергией,измеряемой миллиардами электронвольт. Для того, чтобы точно измерить массу, спин и взаимодействие с другими частицами, нужно получить античастицы с энергией, близкой к нулевой.
Прежде всего, необходимо определить свойства основных кирпичиков материи и антиматерии - протонов и антипротонов. Конечно, свойства протонов уже давно хорошо известны, чего нельзя сказать в отношении антипротонов i ибо последние всегда возникают с энергией в несколько миллиардов электронвольт, а это затрудняет экспериментальное определение их свойств.
В последнее время, в европейском ядерном научно-исследовательском центре СЕРН, несколько групп научных сотрудников разрабатывают методы замедления антипротонов, с целью получения этих античастиц с энергией, близкой к нулевой.
Ускоритель частиц европейского центра ядерных исследований может создать мощный поток антипротонов с энергией порядка нескольких миллиардов электронвольт. Потом, эти антипротоны попадают в кольцевую вакуумную камеру, где с помощью электромагнитных полей их замедляют до энергии в 21 миллион электронвольт.
Дальнейшее торможение антипротонов происходит при прохождении через охлажденный бериллий,в котором столкновение с электронами понижают энергию антипротонов почти до нуля. Оттуда антипротоны при помощи электростатического поля втягиваются в небольшую высоковакуумную камеру со скрещенными электрическими и магнитными полями. В этой камере, очень похожей на вакуумный манометр Пеннияга, антипротоны, вращаясь по спиральным орбитам вокруг линий магнитного поля, могут существовать довольно длительное время, иногда,до десяти минут. После этого, сталкиваясь с частицами нормальной материи, антипротоны, в процессе аннигиляции, превращаются в кванты энергии и перестают существовать как частицы антиматерии.
Пока антипротоны находятся в камере Пеннинга,с ними можно произвести ряд экспериментов - например, их взаимодействие с позитронами или положительными электронами, дает возможность изучить свойства антиводорода, а взаимодействие с протонами позволяет точно определить массу антипротона, которая оказывается, как ожидали, равна массе протона. Взаимодействие протонов и антипротонов также позволяет установить наличие или отсутствие ядерных сил в их взаимном притяжении.
Результаты этих экспериментов дадут возможность увидеть совершенно иной мир антиматерии, который возможно существует в удаленных уголках нашей Вселенной.
andujar плитка