"Kõik meie tähelepanekud leiavad mateeria ja antimaterjali vahel täielikku sümmeetriat, nii et meie universum ei oleks tohtinud eksisteerida," ütleb Christian Smorra BASE-i koostööst CERN-i uurimiskeskuses. “Kuskil peab olema asümmeetria, aga me lihtsalt ei saa aru, kus täpselt. Mis rikub sümmeetriat, mis on allikas?"
Otsing jätkub. Siiani pole prootonite ja antiprotoonide vahel erinevust leitud ja see võib selgitada aine olemasolu meie universumis. Kuid CERNi teaduskeskuse BASE-ga füüsikud on suutnud antiprootonite magnetjõudu enneolematu täpsusega mõõta. Need andmed ei andnud aga teavet selle kohta, kuidas aine varajases universumis moodustus, kuna osakesed ja antiosakesed oleks pidanud üksteise täielikult hävitama.
Viimased BASE mõõtmised on näidanud prootonite ja antiprootonite täielikku identsust, kinnitades taas osakeste füüsika standardmudelit. Teadlased kogu maailmas kasutavad mitmesuguseid meetodeid, et leida vähemalt mõned erinevused, ükskõik millises suuruses. Mateeria-antimaterjalide tasakaalustamatus universumis on moodsa füüsika üks kuumimaid aruteluteemasid.
CERNis asuv rahvusvaheline BASE-koostöö ühendab teadlasi ülikoolidest ja instituutidest üle kogu maailma. Nad võrdlevad suure täpsusega prootonite ja antiprotoonide magnetilisi omadusi. Magnetmoment on osakeste oluline komponent ja seda saab laias laastus kujutada miniatuurse varda magneti ekvivalendina. Nn g-tegur mõõdab magnetvälja tugevust.
“Suur küsimus on, kas antiprotonil on sama magnetism kui prootonil,” selgitab BASE grupi pressiesindaja Stephan Ulmer. "Siin on mõistatus, mille peame lahendama."
BASE-koostöö tutvustas antiprotoon-g-faktori ülitäpseid mõõtmisi juba 2017. aasta jaanuaris, kuid praegused mõõtmised on palju täpsemad. Praeguse ülitäpse mõõtmise tulemusel on g-koefitsient määratud üheksa täpsusega. See on samaväärne maaümbermõõdu mõõtmisega lähima nelja sentimeetrini. Väärtus 2.7928473441 (42) on 350 korda täpsem kui jaanuaris avaldatud tulemused.
"See hämmastav täpsuse suurendamine nii lühikese aja jooksul on võimalik tänu täiesti uutele meetoditele," ütleb Ulmer. Teadlased võtsid kõigepealt kaks antiprotooni ja analüüsisid neid kahe Penningi lõksu abil.
Antiprotoonid luuakse kunstlikult CERN-is ja teadlased salvestavad need eksperimendi lõksu. Praeguse katse antiprotoonid eraldati 2015. aastal ja neid mõõdeti augustist detsembrini 2016. Tegelikult on see kõigi aegade pikim antimaterjalide säilitamise periood. Antiprotonid veetsid 405 päeva vaakumis, milles oli kümme korda vähem osakesi kui tähtedevahelises ruumis. Kokku kasutati 16 antiprotooni, mis jahutati absoluutse nulli lähedale.
Reklaamvideo:
Antiprotoni mõõdetud g-faktorit võrreldi prootoni g-teguriga, mida mõõdeti 2014. aastal uskumatu täpsusega. Lõppkokkuvõttes erinevust ei leitud. See kinnitab CPT sümmeetriat, mille kohaselt universumil on osakeste ja antiosakeste vahel põhimõtteline sümmeetria.
Nüüd peavad BASE-i teadlased välja töötama ja rakendama meetodid prootonite ja antiprotoonide omaduste veelgi täpsemaks mõõtmiseks, et leida vastus kõigile huvipakkuvale küsimusele.
