Наиболее массивный образец антиматерии получен международной коллаборацией STAR на Релятивистском ускорителе тяжелых ионов - Гранит науки - 2010-03-12

Наиболее массивный образец антиматерии получен международной коллаборацией STAR на Релятивистском ускорителе тяжелых ионов (Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC) в Брукхейвенской национальной лаборатории (Brookhaven National Laboratory) в Нью-Йорке – эксперименты такого рода важны для понимания ряда космологических феноменов.

Уравнения, предсказывающие существование антиматерии, Пол Дирак (Paul Dirac) вывел еще в 1928 году. Частицы антиматерии имеют ту же массу, что и в обычной материи, которую физики называют барионной материей, но отличаются противоположным зарядом. При столкновении материя и антиматерия аннигилируют, и это сопровождается выбросом энергии. Преобладание материи над антиматерией, которое еще называют барионной асимметрией Вселенной - фундаментальное свойство нашей Вселенной и одна из ключевых проблем космологии и физики элементарных частиц. С тех пор, как у экспериментаторов появилась возможность попробовать исследовать частицы антивещества, возникающие в радиоактивном распаде и высокоэнергичном столкновении частиц обычной материи, примеров античастиц накопилось достаточно. Так, антиэлектроны – они же позитроны – используются в медицинской диагностике, для визуализации тканей и органов. Однако целые антиатомы, состоящие из антипротонов и антинейтронов, пока еще большая редкость. В силу барионной асимметрии Вселенной, антипротоны и антинейтроны должны аннигилировать раньше, чем они смогут создать антиядро. Получить сочетание античастиц, составляющих некую атомную конфигурацию, до сих пор удавалось очень немногим исследователям. Недавнее столкновение ядер атомов золота в Релятивистском ускорителе тяжелых ионов привело к возникновению тяжелых изотопов антиводорода, которые состоят из субатомных частиц, именуемых антистранными кварками. Эти антистранные кварки тяжелее известных ап- и даун-кварков, составляющих обычные протоны и нейтроны. Экзотический антикварк сделал изотоп антиводорода массивнее прежнего «рекордсмена» - антигелия. Результаты эксперимента опубликованы в Science на прошлой неделе (Science, March 5, 2010).

Для создания антиатомов требуются два условия – огромная энергия столкновения ядер и огромное количество участников столкновения, необходимое для того, чтобы увеличить вероятность встречи частиц антиматерии для создания ими атомной структуры прежде аннигиляции – поясняет один из авторов Деклан Кин (Declan Keane) из Кентского Государственного Университета (Kent State University) штата Огайо в интервью порталу Nature News. Ускоритель Брукхейвенской лаборатории обеспечил энергию столкновения на уровне 200 гигаэлектронвольт, которая сопоставима с энергией первых мгновений после Большого взрыва, когда, теоретически, наряду с материей возникла и антиматерия. В описываемом эксперименте было100 миллионов столкновений, в результате которых получилось 70 изотопов антиводорода. К этому достижению международной коллаборации STAR, объединяющей более сотни физиков из 56 институтов 12 стран, причастны и российские научные центры. В их числе и НИЯУ «МИФИ» при недавнем посещении которого Святейший Патриарх Московский и всея Руси выразил «фундаментальный принцип восприятия Вселенной как осознанного творения Творца и Создателя». Судя по сообщениям агентств, патриаршая версия происхождения материального мира у принимающей стороны, т.е. у руководства МИФИ, когнитивного диссонанса не вызвала.