DESCOPERIRE ISTORICĂ: Particulele de antimaterie, ținute împreună de forțe extrem de puternice

Fizicienii de la Laboratorul Național Brookhaven din New York au reușit să obțină informații prețioase despre unul dintre cele mai mari mistere ale științei – motivul pentru care Universul este alcătuit în principal din materie, nu din antimaterie.

Antimateria este o imagine în oglindă a materiei obișnuite cu care oamenii sunt familiarizați. Pentru prima dată în istorie, savanții americani au măsurat forțele care țin împreună particulele de antimaterie.

Studiul, publicat în revista Nature, ar putea explica motivul pentru care antimateria există în cantități atât de mici în Universul din zilele noastre.

Forțele care se manifestă între particulele de antimaterie – în acest caz, antiprotoni – nu au fost măsurate niciodată în trecut. Dacă savanții descopereau că antiprotonii se comportă diferit de “imaginile lor în oglindă” (protonii din atomi, elementele constituente ale Universului), atunci aceasta ar putea fi o explicație pentru fenomenul “asimetria materie/ antimaterie”.

La începutul Universului, Big Bang-ul a produs materie și antimaterie în cantități egale. Însă lumea de azi este diferită: antimateria este extrem de rară.

Anumite fenomene au condus la această dominație copleșitoare a materiei. Cercetătorii au mai multe teorii în acest sens, însă dovezile rămân vagi.

Din fericire, antimateria poate fi produsă de acceleratoarele de particule – însă în cantități foarte mici -, oferind oamenilor de știința șansa de a putea să le studieze.

Folosind un tip special de accelerator de particule, denumit Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), fizicienii de la Laboratorul Brookhaven au putut să măsoare forța de interacțiune dintre perechile de antiprotoni.

Cercetătorii americani au descoperit că forțele dintre antiprotoni sunt de atracție, la fel ca puternica forță nucleară care ține împreună protonii în interiorul atomilor.

Particulele de antimaterie au aceeași masă ca particulele de materie echivalente, fiind însă înzestrate cu sarcini opuse.

În urma măsurătorilor efectuate de cercetătorii newyorkezi, particulele de materie și antimaterie au fost perfect simetrice. Ele nu au părut deloc să fie un “capriciu” de asimetrie al puternicelor forțe care au dus la prevalența materiei în Univers și la raritatea antimateriei.

Această observație i-a ajutat pe cercetători să avanseze o nouă explicație posibilă pentru asimetria materie-antimaterie. De exemplu, particulele neutrino (alte elemente constituente ale Universului) ar putea fi propriile lor antiparticule. Diferențele în ceea ce privește felul în care particulele neutrino au interacționat între ele, după Big Bang, ar fi putut duce la formarea unui mic exces de materie, care a permis apoi Universului să existe și să se dezvolte.