Антиматерия окружает Землю, падая вниз, как обычная материя. К такому выводу пришли физики из коллаборации Антиводородного лазерного физического аппарата ALPHA в Европейском центре ядерных исследований CERN в Женеве, Швейцария.
Результаты эксперимента опубликованы в журнале Nature, а коротко о работе рассказывает Phys.org. Исследование было призвано оценить возможное влияние гравитации на антиматерию или антивещество, которое ученые называют неуловимым близнецом обычной материи. До сих пор предполагалось, что антивещество обладает способностью левитировать, а не падать в гравитационном поле вниз, как это делает обычная материя.
Чтобы проверить, так ли это, физики провели эксперимент. Занялась этим группа, изучающая антиводород-антипротон в паре с антиэлектроном или позитроном. Результаты испытаний показали, что гравитация абсолютно все тянет вниз, и нет ничего, что она толкала бы вверх. По крайней мере, для антиматерии антигравитации не существует, — к такому выводу пришли экспериментаторы. Гравитационное ускорение антиматерии, которое обнаружила команда физиков, оказалось крайне близко к ускорению обычной материи на Земле, 9,8 метра в секунду. Точнее, было установлено, что оно находится в пределах 25 процентов (а это одно стандартное отклонение) от нормальной силы тяжести.
«Антивещество, безусловно, ускоряется вниз, и его ускорение находится в пределах одного стандартного отклонения от нормальной скорости, — говорит профессор физики Джоэл Фаджанс. — Суть в том, что «бесплатного обеда» не бывает, то есть мы не сможем левитировать, используя антивещество».
Авторы работы отмечают, что результат вряд ли удивит научное сообщество. Они напоминают, что общая теория относительности Альберта Эйнштейна была выдвинута еще до открытия антиматерии в 1932 году. Она рассматривает всю материю одинаково, подразумевая, что антиматерия и материя одинаково реагируют на гравитационные силы. Вся нормальная материя, такая как протоны, нейтроны и электроны, имеет античастицы, которые несут противоположный электрический заряд. Когда античастицы сталкиваются со своим аналогом из обычной материи, то полностью аннигилируют.
«Противоположный результат эксперимента имел бы большие последствия, поскольку он был бы несовместим со слабым принципом эквивалентности общей теории относительности Эйнштейна, — сказал Джонатан Вюртеле, профессор физики из Калифорнийского университета в Беркли. — Этот эксперимент — первый случай, когда было проведено прямое измерение силы гравитации на нейтральной антиматерии. Это еще один шаг в развитии науки о нейтральной антиматерии».
Впрочем, ни одна физическая теория на самом деле не предсказывает, что гравитация должна отталкивать антиматерию. Некоторые физики утверждают, что если бы это было так, то можно было бы создать вечный двигатель, но теоретически это считается невозможным.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение