Η ύλη και η αντιύλη συμπεριφέρονται με τον ίδιο τρόπο υπό την επίδραση της βαρύτητας, σύμφωνα με μια νέα μελέτη, που δεν αφήνει τους επιστήμονες πιο σοφούς ως προς το τι κάνει τα δύο διαφορετικά.
Αντιύλη είναι το αινιγματικό υλικό που δημιουργείται κατά τη διάρκεια του Μεγάλη έκρηξη μαζί με την κανονική ύλη. Είναι σχεδόν ο καθρέφτης της κανονικής ύλης — ακριβώς το ίδιο, μόνο με το αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο. Για κάθε πρωτόνιο, θα πρέπει να υπάρχει ένα αντιπρωτόνιο, για κάθε ηλεκτρόνιο ένα αντιηλεκτρόνιο, το οποίο είναι επίσης γνωστό ως ποζιτρόνιο.
Όταν η αντιύλη συναντά την ύλη, τα δύο αλληλοεξουδετερώνονται, δημιουργώντας ενέργεια στη διαδικασία. Τουλάχιστον, αυτό δείχνουν τα πειράματα σε επιταχυντές σωματιδίων αιχμής. Θεωρητικά, θα πρέπει να υπάρχουν ίσες ποσότητες αντιύλης και ύλης στο σύμπαν, ακυρώνοντας ο ένας τον άλλον, οδηγώντας στην ύπαρξη ακριβώς του τίποτα.
Αλλά αυτό που έχουμε στην πραγματικότητα είναι ένα σύμπαν φτιαγμένο από ύλη με πολύ λίγη αντιύλη. Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες είναι πρόθυμοι να μάθουν περισσότερα για το χαμένο αδελφό της ύλης για να καταλάβουν γιατί η ύλη επέζησε και η αντιύλη όχι, κάτι που τελικά οδήγησε στην ύπαρξή μας. Η αντιύλη επίσης δεν ταιριάζει απόλυτα σε θεωρητικά μοντέλα που προσπαθούν να εξηγήσουν τη φυσική που στηρίζει το σύμπαν.
Σχετίζεται με: The Universe’s Dark Secret: Πού πήγε όλη η Αντιύλη;
Ένα πρόσφατο πείραμα που διεξήχθη στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Πυρηνικής Έρευνας (γνωστός με το γαλλικό του ακρωνύμιο, CERN) στην Ελβετία έδειξε ότι οι αλληλεπιδράσεις της ύλης και της αντιύλης με βαρύτητα, η θεμελιώδης δύναμη που διέπει πολλές διαδικασίες στο σύμπαν, δεν είναι αυτό που τις διαφοροποιεί.
Στα πειράματα, που διεξήχθησαν σε περίοδο 18 μηνών στο εργοστάσιο αντιύλης του CERN (ναι, ένα τέτοιο μέρος υπάρχει πραγματικά), οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η ύλη και τα σωματίδια αντιύλης ανταποκρίθηκαν στη βαρύτητα με τον ίδιο τρόπο, με ακρίβεια 97%.
Πώς ακριβώς το μέτρησαν; Χρησιμοποίησαν μια συσκευή που ονομάζεται παγίδα Πένινγκ, που πήρε το όνομά του από τον φυσικό των αρχών του 20ου αιώνα, Φρανς Πένινγκ. Αυτή η συσκευή μπορεί να αποθηκεύσει φορτισμένα σωματίδια σε ένα μαγνητικό πεδίο, κάνοντάς τα να κάνουν κύκλους γύρω τους με συχνότητα που αντιστοιχεί στην ισχύ του μαγνητικού πεδίου και στην αναλογία φορτίου προς μάζα του σωματιδίου.
Οι ερευνητές τροφοδότησαν αντιπρωτόνια και αρνητικά φορτισμένα ιόντα υδρογόνου (ως υποκατάστατο των πρωτονίων) στη συσκευή και μέτρησαν τον τρόπο με τον οποίο έκαναν κύκλους γύρω τους. Το πείραμα έδωσε αποτελέσματα που είναι τέσσερις φορές πιο ακριβή από αυτά που είχαν επιτευχθεί στο παρελθόν, είπαν οι επιστήμονες σε δήλωση.
Επειδή το πείραμα διεξήχθη στις Γη, τα σωματίδια ήταν υπό την επίδραση της βαρύτητας του πλανήτη. Αν οι αλληλεπιδράσεις των σωματιδίων και των αντισωματιδίων με τη βαρύτητα ήταν διαφορετικές, οι μετρήσεις θα είχαν δώσει διαφορετικά αποτελέσματα, υποστήριξαν οι επιστήμονες.
“Η ακρίβεια της βαρυτικής αλληλεπίδρασης που ελήφθη σε αυτή τη μελέτη είναι συγκρίσιμη με τον στόχο ακρίβειας της βαρυτικής αλληλεπίδρασης μεταξύ αντιύλης και ύλης που άλλες ερευνητικές ομάδες σχεδιάζουν να μετρήσουν χρησιμοποιώντας άτομα αντιυδρογόνου ελεύθερης πτώσης”, ο Stefan Ulmer, φυσικός στο Ιαπωνικό ερευνητικό ινστιτούτο Ο RIKEN που επέβλεψε το πείραμα του CERN, είπε στη δήλωση. «Εάν τα αποτελέσματα της μελέτης μας διαφέρουν από αυτά των άλλων ομάδων, θα μπορούσε να οδηγήσει στην αυγή μιας εντελώς νέας φυσικής».
Φαίνεται ότι πρέπει ακόμα να περιμένουμε για να μάθουμε τι διαφέρει την ύλη και την αντιύλη.
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature την Τετάρτη (5 Ιανουαρίου)
Ακολουθήστε την Tereza Pultarova στο Twitter @TerezaPultarova. Ακολουθησε μας στο Twitter @Spacedotcom και επάνω Facebook.