Antimateria cade in sus sau in jos? Primele rezultate obtinute de CERN nu permit inca o concluzie, dar oamenii de stiinta sunt optimisti

Antimateria, care ar fi exact opusul materiei pe care o cunoastem noi, este supusa gravitatiei clasice sau unei forme necunoscute de antigravitatie? Este inca prea devreme pentru a avea un raspuns la aceasta intrebare, dar fizicienii cred ca nu este decat o chestiune de timp, scrie AFP.

Antimateria este constituita din particule cu o sarcina opusa celei a materiei clasice. Materia si antimateria au fost create in cantitati egale in momentele imediat urmatoare Big Bang-ului dar, dintr-un motiv necunoscut, Universul a privilegiat materia si nu mai raman decat cantitati infime de antimaterie, in principal in apropierea gaurilor negre sau in razele cosmice.

Masurarea actiunii gravitatiei asupra antimateriei este un vis care bantuie de peste 50 de ani oamenii de stiinta, astfel incat sunt organizate in mod regulat colocvii si reuniunii pe marginea acestui subiect.

De ce? Daca atomii care compun materia obisnuita cad in jos, sub efectul gravitatiei, am putea sa ne imaginam ca atomii antimateriei, materia „oglinda” a celei pe care noi o cunoastem, ar putea cadea in sus, sau in orice caz ar fi supusi unei alte forme de gravitatie, necunoscuta inca!

„In cazul improbabil in care antimateria ar cadea in sus, ar trebuie sa revizuim total conceptia noastra asupra fizicii si sa regandim modul in care functioneaza Universul”, subliniaza, intr-un comunicat, Joel Fajans, de la Lawrence Berkeley National Laboratory (SUA).

Potrivit unor observatii indirecte, teoria presupune ca gravitatia se aplica in acelasi mod materiei si antimateriei. Dar, pentru a avea o certitudine, este necesara masurarea directa a atomilor de antimaterie „in cadere libera”.

Dar antimateria se anihileaza la cel mai mic contact cu materia, astfel incat este extrem de dificil de studiat.

In 1995, CERN (Centrul European pentru Cercetari Nucleare) din Geneva a reusit sa produca primii atomi de antihidrogen, care s-au distrus instantaneu.

Pana si ciocanul

Dar, de atunci, experimentul ALPHA gazduit de CERN a inregistrat progrese enorme: in 2011, atomii de antihidrogen au putut fi izolati timp de 16 minute intr-o „capcana magnetica”, deschizand calea observarii proprietatilor lor.

Intr-un studiu publicat marti de revista britanica Nature Communications, membrii experimentului ALPHA au decis sa utilizeze datele recoltate asupra a 434 de atomi de antihidrogen pentru a incerca sa masoare influenta gravitatiei asupra lor.

Pentru a face asta, ei au comparat raportul dintre „masa inertiala” (rezistenta la acceleratie) a atomului de antihidrogen, echivalenta cu cea a unui atom de hidrogen, si masa sa gravitationala necunoscuta (care se aplica la forta de gravitatie experimentata de un corp.

In cazul materiei obisnuite, cele doua mase sunt considerate identice: indiferent de compozitia lor, doua corpuri supuse aceleiasi gravitatii cad in vid cu aceeasi viteza, la fel ca pana si ciocanul lasate sa vada pe Luna de un astronaut in 1971, o reluare a celebrului experiment al lui Galileo.

Raportul dintre cele doua mase este deci egal cu 1. Daca rezultatul ar fi mai mic de unu pentru antimaterie, atunci aceasta ar „cadea in sus”.

Primele rezultate obtinute de ALPHA nu permit inca nicio concluzie.

„Exista antigravitatie? Pentru moment nu putem sa raspunde cu da sau nu”, explica Joel Fajans, care a participat la experimentul ALPHA.

Pentru echipa ALPHA, aceste rezultate arata in schimb ca este posibila masurarea experimentala a gravitatiei exercitate asupra antimateriei.

Oamenii de stiinta lucreaza deja la imbunatatirea echipamentelor si a tehnicii, pentru a reusi sa prinda mai multi antiatomi in capcana magnetica si pentru a face masuratori mai exacte.

„Aceasta ar trebui sa ne permita pe viitor diminuearea intervalului si sa ne apropiem” de echivalenta dintre masa intertiala si masa gravitationale „care ne intereseaza”, scriu membrii echipei ALPHA, in acest studiu.

„Nu este decat primul pas, nu utlimul”, adauga Joel Fajans.