La antimateria recién fabricada enfriada por láser podría poner a prueba los fundamentos de la física moderna

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Por primera vez, los físicos han utilizado láseres para congelar la antimateria.

En un nuevo experimento, un láser ultravioleta sofocó el nerviosismo térmico de los átomos de antihidrógeno, enfriar los antiatomos hasta justo por encima del cero absoluto. Esta técnica para ralentizar la antimateria, la contraparte cargada de manera opuesta a la materia normal, podría ayudar a los científicos a construir las primeras moléculas de antimateria. Domar la antimateria rebelde con luz láser también puede permitir a los físicos medir las propiedades de los antiatómicos con mucha más precisión, informan los investigadores en el 1 de abril. Naturaleza. La comparación de antátomos con átomos normales podría poner a prueba algunas simetrías fundamentales del universo.

Los láseres pueden enfriar los átomos amortiguando el movimiento de los átomos con un aluvión de partículas de luz o fotones (SN: 8/3/21). Pero ha sido difícil enfriar la antimateria con láser porque, en primer lugar, “es realmente difícil producir antimateria”, dice Takamasa Momose, espectroscopista de la Universidad de Columbia Británica en Vancouver.

Para crear átomos de antihidrógeno, Momose y sus colegas mezclaron antiprotones con positrones, las antipartículas de los electrones, en el laboratorio de física de partículas del CERN cerca de Ginebra. Durante varias horas, un rayo láser sintonizado a una frecuencia específica de luz ultravioleta redujo la velocidad de los átomos de antihidrógeno de zumbar a una velocidad de hasta 90 metros por segundo a unos 10 metros por segundo.

Las observaciones futuras de antihidrógeno sobreenfriado podrían probar una idea llamada simetría de tiempo de paridad de carga o CPT (SN: 19/2/20). Este principio de la física dice que los átomos normales deberían absorber y emitir fotones con exactamente las mismas energías que sus imitaciones de antimateria. Incluso las diferencias más pequeñas entre el hidrógeno y el antihidrógeno podrían socavar las teorías modernas de la física, dice el coautor del estudio Makoto Fujiwara, físico de partículas del centro nacional canadiense de aceleración de partículas, TRIUMF, también en Vancouver.

De manera similar, la teoría de la gravedad de Einstein predice que la materia y la antimateria deberían caer a la Tierra al mismo ritmo. Los experimentos de laboratorio que arrojan antiatómicos enfriados por láser, en lugar de cálidos y nerviosos, en caída libre podrían proporcionar una visión más clara de los efectos de la gravedad.

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