Несмотря на то что антиматерия еще не до конца исследована, ученые уже вовсю стремятся ею манипулировать. Физики из ЦЕРН на шаг приблизились к охлаждению антиматерии при помощи лазеров, что, по идее, поможет им разгадать многие ее тайны. Свое исследование они опубликовали в журнале Nature.

По сути, антиматерия — противоположность «обычной» материи. В то время как протоны обладают положительным зарядом, их античастицы — антипротоны — обладают той же массой, но отрицательным зарядом. У электронов и их античастиц — позитронов — масса одинаковая, но они отличаются зарядами (у электронов он отрицательный, у позитронов — положительный). Когда частица сталкивается со своей античастицей, они аннигилируют, уничтожая друг друга.

Теоретически Большой взрыв должен был воспроизвести одинаковое количество материи и антиматерии, но в таком случае все попросту бы аннигилировало. Однако по какой-то причине во Вселенной существует больше материи, чем антиматерии.

Исследователи не знают, почему так произошло, у них не было возможности в этом разобраться, ведь антиматерию крайне тяжело изучать. Именно поэтому ученые из ЦЕРН надеются охладить антиматерию, чтобы получить возможность лучше ее рассмотреть.

Экспериментальная установка для охлаждения антиводорода / © CERN

При помощи ALPHA (аппарат для получения антиводорода при помощи лазерного излучения) исследователи соединили антипротоны с позитронами для создания атомов антиводорода.

«Лайман-альфа — самый базовый, важный переход в обычных атомах водорода, и регистрация этого же феномена в антиводороде открывает новую эпоху в изучении антиматерии», — говорит один из исследователей Такамаса Момосе.

Согласно Момосе, этот фазовый сдвиг — важный первый шаг по направлению к охлаждению антиводорода. Исследователи долгое время использовали лазеры, чтобы охладить другие атомы для упрощения их изучения. Если то же удастся сделать с атомами антиматерии, их также можно будет исследовать.

Ученые могут провести более точные измерения и разгадать давно волнующие их тайны: в частности, как антиматерия взаимодействует с гравитацией. Сейчас команда планирует далее работать над охлаждением антиматерии. Если все получится, исследователи ответят на одни из самых важных вопросов, связанных с нашим пониманием Вселенной.