Antymateria składa się z antycząstek, które są cząstkami elementarnymi na pierwszy rzut oka przypominającymi dobrze znaną nam materię. W teorii antymateria i materia nie mogą współistnieć, ponieważ prowadzi to do wzajemnej anihilacji. Pojawia się jednak pytanie: jak było na początku i co zmieniło się wraz z upływem czasu?
Czytaj też: To prawdziwy przełom. Ta kamera jest w stanie zrobić zdjęcie JEDNEGO fotonu
Wyobraźmy sobie, że we wszechświecie występuje idealna symetria między materią i antymaterią. W takich okolicznościach w ogóle byśmy nie powstali, ponieważ wzajemne by się one zwalczały. Oznacza to, iż musi panować asymetria, a skoro materia jest wręcz wszechobecna, to sensownym będzie stwierdzenie, że jest jej znacznie więcej od antymaterii.
To z kolei prowadzi do wielkiej zagwozdki: skąd się wzięła ta asymetria? Do rozwiązania tej zagadki mogą doprowadzić badania prowadzone przez naukowców z NIST (National Institute of Standards and Technology) oraz Uniwersytetu Colorado w Boulder. Członkowie zespołu skupiali się na oznakach asymetrii w cząstkach takich jak elektrony, a o wynikach swoich ekspertyz poinformowali w formie publikacji zamieszczonej na łamach Science.
Gdyby panowała idealna równowaga między materią i antymaterią, doszłoby do ich wzajemnej anihilacji. Wszechświat byłby wtedy praktycznie pusty
Biorąc pod uwagę elektryczny moment dipolowy elektronu, autorzy badań byli w stanie ocenić, jak równomiernie jest rozłożony ładunek między północnym i południowym biegunem elektronu. Gdyby pomiary wskazały na wynik powyżej zera, stanowiłoby to potwierdzenie występowania asymetrii. Być może dotychczas stosowane metody pomiarowe były zbyt niedokładne, dlatego naukowcy starają się śrubować rekordy i wykonywać jeszcze dokładniejsze obliczenia. Niedawno udało im się zwiększyć dokładność o współczynnik 2,4.
Obecna precyzja jest naprawdę godna pozazdroszczenia. Jak wyjaśnia jedna z autorek, Tanya Roussy, gdyby elektron miał rozmiary całej naszej planety, to asymetria musiałaby być mniejsza od promienia atomu, aby nie dało się jej wykryć. W toku eksperymentów badacze wzięli pod uwagę cząsteczki fluorku hafnu i postanowili sprawdzić ich kształt. Z użyciem lasera usunęli elektrony z cząsteczek i uwięzili dodatnio naładowane jony. Biorąc pod uwagę to, czy cząsteczki zrównywały się z polem elektrycznym czy też nie, można było ocenić, czy ich kształt jest okrągły.
Czytaj też: Ziemia oddala się od Słońca, a robi cię coraz cieplej. O co chodzi?
Kolejny etap badania polegał na pomiarach poziomów energetycznych. Gdyby wystąpiły różnice, stanowiłoby to dowód na występowanie asymetrii. Tak się jednak nie stało, a rzeczone podejście cechowało się nawet wyższą od poprzedniej czułością. W tym przypadku końcowy rezultat i tak był identyczny. Innymi słowy, nic nie wskazuje na to, by elektrony nie były okrągłe. I nawet jeśli nie udało się zebrać dowodów na występowania asymetrii, to na uwagę zasługuje sam fakt zaprojektowania tak zaawansowanej metody pomiarów.
