El almacenamiento de la antimateria

En 1931 el físico Paul Dirac propuso que cada partícula de materia debe tener una contraparte de antimateria. Pero poco después del Big Bang, la mayoría de la antimateria desapareció, dejando atrás la porción pequeña de la materia que constituye el universo en que vivimos hoy. ¿Qué pasó con inclinar la balanza lejos de la antimateria es uno de los grandes enigmas de la física. Los astrónomos buscan la antimateria en el espacio, pero es difícil de encontrar en la Tierra. Así que con el fin de estudiarlo, los físicos tienen que hacer ellos mismos. Y debido a que la antimateria se aniquila en un destello de energía cuando se interactúa con la materia ordinaria, almacenamiento presenta un desafío. Creación de antihidrógeno La contraparte antimateria para el más simple átomo de hidrógeno, un átomo de antihidrógeno es neutral, que consiste en un positrón cargado positivamente orbitando una antiproton cargado negativamente. En 1995, los físicos del CERN anunciaron que habían creado con éxito los primeros átomos de antihidrógeno. Las antipartículas fueron altamente energético; cada uno de ellos viajaron a casi la velocidad de la luz sobre un camino de 10 metros y luego aniquilados con la materia ordinaria después de unos cuarenta mil millonésimas de segundo. Al crear el antihidrógeno fue un logro importante, los átomos eran -demasiado demasiado enérgico "caliente" - y no se prestan a estudio fácil. A fin de comprender los átomos de antimateria, los físicos del CERN necesitaban más tiempo para interactuar con ellos. Así que desarrollaron técnicas para capturar y atrapar antihidrógeno durante períodos más largos. El Antiprotones Decelerator establecido en el CERN a finales de 1990 comenzó a prestar movimiento más lento, antiprotones de baja energía para experimentos de antimateria como ATHENA, ATRAP y ALPHA. En estos experimentos, los campos eléctricos y magnéticos tienen los antiprotones separan de positrones en un vacío casi perfecto que los mantiene lejos de la materia ordinaria. Los antiprotones pasan a través de un gas de electrones de alta densidad, lo que les ralentiza aún más. Cuando la energía es lo suficientemente baja, los físicos ALPHA utilizan el potencial eléctrico para empujar los antiprotones en una nube de positrones en suspensión en el vacío. Los dos tipos de antipartículas cargadas combinan en átomos de antihidrógeno baja energía. Desde átomos de antihidrógeno no tienen una carga eléctrica, el campo eléctrico ya no puede mantenerlos en su lugar. Así que en vez, dos imanes superconductores generan un campo magnético fuerte que aprovecha las propiedades magnéticas del antihidrógeno. Si los átomos de antihidrógeno tienen una energía lo suficientemente bajo, pueden permanecer en este "botella" magnética por un largo tiempo. Actualmente la única forma de saber si la antimateria fue atrapado en realidad es dejar que se aniquila con la materia normal. Cuando los imanes se apagan, los átomos de antihidrógeno escapar de su trampa y aniquilan rápidamente con los lados de la trampa. Detectores de silicio recogen la llamarada energética para identificar la posición de la antiatom. Sólo entonces podrán los físicos asegúrese de que habían atrapado antihidrógeno. Atrapar la antimateria en el CERN En junio de 2011, ALFA reportó que había logrado atrapar átomos de antimateria durante más de 16 minutos. En la escala de vidas atómicas, esto fue hace mucho tiempo - el tiempo suficiente para empezar a estudiar sus propiedades en detalle. Por comparaciones precisas de hidrógeno y antihidrógeno, varios grupos experimentales esperan estudiar las propiedades de antihidrógeno y ver si tiene las mismas líneas espectrales como el hidrógeno. Un grupo, AEGIS, incluso tratar de medir g, la constante de aceleración de la gravedad, como las experimentadas por átomos de antihidrógeno. Cuanto más tiempo estos experimentos pueden atrapar antihydrogren, con más precisión que se puede medir, y el físico estarán más cerca de la desmitificación de la antimateria.