Naukowcy "upuścili" antymaterię, a ona odsłoniła przed nimi jedną ze swoich tajemnic

Autor:
as
Źródło:
PAP, Nature
Profesor Agnieszka Zalewska opowiada dzieciom o antymaterii (TVN24)
Profesor Agnieszka Zalewska opowiada dzieciom o antymaterii (TVN24)
wideo 2/4
Profesor Agnieszka Zalewska opowiada dzieciom o antymaterii (TVN24)

Antymateria podlega działaniu grawitacji w taki sam sposób jak materia - wskazuje badanie opublikowane na łamach "Nature". Aby tego dowieść, naukowcy "upuścili" kilka atomów antywodoru i prześledzili ich ruch w kontrolowanym środowisku. Eksperyment ten może pomóc nam w odkryciu tajemnic antycząsteczek.

Antymateria jest w pewnym sensie "odwrotnością" zwykłej materii, z jakiej są zbudowane nasze ciała i cały obserwowany świat. Antycząstki są podobne do "zwyczajnych" cząstek elementarnych, ale mają przeciwny znak ładunku elektrycznego. Odwrotne są także wartości opisujące ich właściwości kwantowe.

Mimo tego, że na temat antymaterii wiemy coraz więcej, wiele jej cech wciąż pozostaje tajemnicą dla naukowców. Przeprowadzony w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) eksperyment Antihydrogen Laser Physics Apparatus (ALPHA) rzucił światło na jeden z takich sekretów, dotyczący relacji między antymaterią i grawitacją. Wyniki badań opublikowano na łamach czasopisma "Nature".

Antywodór w pułapce

Atomy najprostszego antypierwiastka, antywodoru, złożone są z antyprotonu (o ujemnym ładunku elektrycznym) oraz antyelektronu (pozytonu) o ładunku dodatnim. Jeśli antyatom napotka atom zwykłej materii, ulega anihilacji, całkowicie zmieniając w energię masę swoją i równoważnej ilości materii. Taki rozbłysk wysokoenergetycznego promieniowania jest łatwy do zarejestrowania przez detektory.

Na potrzeby eksperymentu ALPHA antywodór znajdował się w wysokiej cylindrycznej komorze próżniowej ze zmienną pułapką magnetyczną, zwaną ALPHA-g. Naukowcy osłabiali działanie górnego i dolnego pola magnetycznego pułapki do czasu, aż uwidoczniło się stosunkowo słabe oddziaływanie grawitacji i atomy antywodoru mogły wydostać się z pułapki.

Eksperyment powtórzono kilkanaście razy, zmieniając natężenie pola magnetycznego na górze i na dole pułapki, aby wykluczyć możliwe błędy. Gdy osłabione pola magnetyczne na górze i na dole zostały dokładnie zrównoważone, około 80 procent atomów antywodoru ulegało anihilacji pod pułapką - w podobny sposób zachowałaby się w tych samych warunkach chmura atomów zwykłego wodoru.

 
Materia i antymateria przy zderzeniu ulegają anihilacji NASA/CXC/M. Weiss

Antycząstki a prawa fizyki

Zdaniem autorów eksperyment może wyjaśnić, dlaczego antymateria pozornie zaginęła na wczesnym etapie rozwoju Wszechświata. Wyniki pokazują, że na pewno nie stało się to za sprawą grawitacji, która wedle jednej z hipotez wypchnęła antycząstki z obserwowalnej części Wszechświata.

- Ogólna teoria względności Einsteina mówi, że antymateria powinna zachowywać się dokładnie tak samo jak materia - powiedział cytowany przez "New Scientist" Jonathan Wurtele z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. - Wykluczyliśmy, że antymateria jest odpychana przez siłę grawitacji. Nie oznacza to, że nie ma różnicy w sile grawitacji działającej na antymaterię. Dopiero dokładniejszy pomiar będzie w stanie to wykazać.

Dalsze badania w ramach programu Alpha, oprócz udoskonalenia pomiarów wpływu grawitacji, zbadają na przykład interakcję antywodoru z promieniowaniem elektromagnetycznym za pomocą spektroskopii.

- Gdyby antywodór różnił się w jakiś sposób od wodoru, byłoby to rewolucyjne, ponieważ prawa fizyczne, zarówno mechaniki kwantowej, jak i grawitacji, mówią, że zachowanie powinno być takie samo - zaznaczył ekspert.

Banany i międzygwiezdny silnik

Dookoła antymaterii narosło sporo mitów. Jako potencjalne źródło energii często pojawia się ona w popkulturze, na przykład jako napęd statku kosmicznego Enterprise w serialu "Star Trek" czy materiał na bombę w powieści "Anioły i demony".

W rzeczywistości niewielkie ilości antymaterii pojawiają się i znikają cały czas - pozytony powstają na przykład podczas rozpadu promieniotwórczego potasu, którego sporo zawiera każdy pomidor czy banan. Prawa fizyki przewidują, że antymateria powinna występować we Wszechświecie w mniej więcej równych ilościach co zwykła materia. Naukowcy nazywają tę zagadkę problemem bariogenezy.

Autor:as

Źródło: PAP, Nature

Źródło zdjęcia głównego: NASA/CXC/M. Weiss

Pozostałe wiadomości

W nadchodzących dniach Polska będzie znajdować się pod wpływem atlantyckich niżów. Te sprawią, że pojawią się opady deszczu, deszczu ze śniegiem, a lokalnie - śniegu. Temperatura na ogół będzie utrzymywać się powyżej zera, bo lekki mróz za dnia ściśnie tylko miejscami.

Pogoda na 5 dni. Cyklony Walter i Vanja podyktują pogodę. Co nas czeka

Pogoda na 5 dni. Cyklony Walter i Vanja podyktują pogodę. Co nas czeka

Autor:
/dd
Źródło:
tvnmeteo.pl

IMGW ostrzega przed niebezpieczną aurą. W części kraju obowiązują alerty meteorologiczne pierwszego stopnia przed marznącymi opadami. Sprawdź, gdzie pogoda może być zagrożeniem.  

Niebezpiecznie na drogach w części kraju. IMGW ostrzega

Niebezpiecznie na drogach w części kraju. IMGW ostrzega

Aktualizacja:
Autor:
jdw,dd
Źródło:
IMGW

W poniedziałek rano dwa samochody uderzyły w drzewo, które runęło na drogę w Bystrej koło Bielska-Białej. Drzewo najprawdopodobniej złamało się pod naporem wiatru. Zerwane zostały też przewody wysokiego napięcia.

Wiatr przewrócił drzewo na Śląsku. Uderzyły w nie dwa samochody

Wiatr przewrócił drzewo na Śląsku. Uderzyły w nie dwa samochody

Autor:
map
Źródło:
PAP, tvnmeteo.pl

W nocy z poniedziałku na wtorek asteroida przeleci tuż przed Betelgezą, jedną z najjaśnieszych gwiazd naszego nieba, znajdującą się w gwiazdozbiorze Oriona. Kto będzie miał szansę na oglądanie tego niezwykłego wydarzenia?

Nocą jedna z najjaśniejszych gwiazd na naszym niebie na chwilę "zniknie"

Nocą jedna z najjaśniejszych gwiazd na naszym niebie na chwilę "zniknie"

Aktualizacja:
Autor:
map
Źródło:
space.com

Istnieje duże, graniczące z pewnością, że zjawisko El Nino będzie się utrzymywać na półkuli północnej przez całą zimę - ocenili eksperci Japońskiej Agencji Meteorologicznej (JAM). Azjatyccy eksperci oszacowali również prawdopodobieństwo kontynuacji anomalii do wiosny.  

Jak duże jest ryzyko, że El Nino utrzyma się zimą i wiosną? Wyliczenia Japończyków

Jak duże jest ryzyko, że El Nino utrzyma się zimą i wiosną? Wyliczenia Japończyków

Autor:
jdw
Źródło:
Reuters, TVN24.pl

Ratownicy alarmują przed trudnymi warunkami na szlakach górskich w Tatrach i Karkonoszach. Rano na szczycie Kasprowego Wierchu leżało 76 cm śniegu, temperatura wynosiła -16 stopni Celsjusza.

Głębokie zaspy, ryzyko schodzenia lawin. W górach jest niebezpiecznie

Głębokie zaspy, ryzyko schodzenia lawin. W górach jest niebezpiecznie

Autor:
jdw
Źródło:
PAP

Pogoda na dziś. W poniedziałek 11.12 termometry pokażą maksymalnie od 1 do 9 stopni Celsjusza, a niebo okaże się bezchmurne. Warunki biometeorologiczne będą niekorzystne.

Pogoda na dziś - poniedziałek, 11.12. Opady różnego rodzaju i niekorzystny biomet

Pogoda na dziś - poniedziałek, 11.12. Opady różnego rodzaju i niekorzystny biomet

Autor:
anw
Źródło:
tvnmeteo.pl

Jakiej pogody możemy się spodziewać w nowym roku? Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej (IMGW) opublikował długoterminową eksperymentalną prognozę pogody na styczeń, luty, marzec i kwiecień 2024. Jeden z tych miesięcy zapowiada się cieplejszy, a jeden zimniejszy niż zazwyczaj.

Eksperymentalna prognoza długoterminowa IMGW. Pogoda na styczeń, luty, marzec i kwiecień

Eksperymentalna prognoza długoterminowa IMGW. Pogoda na styczeń, luty, marzec i kwiecień

Autor:
anw
Źródło:
IMGW

Do Polski zmierza ciepło z zachodu - będzie prawie 10 stopni. Co jeszcze czeka nas w pogodzie w ciągu kolejnych dni? Jakie będą święta Bożego Narodzenia? Sprawdź długoterminową prognozę pogody.

Pogoda na 16 dni: Koniec grudniowej zimy. Czy na długo?

Pogoda na 16 dni: Koniec grudniowej zimy. Czy na długo?

Autor:
Tomasz
Wasilewski
Źródło:
tvnmeteo.pl

W kierunku australijskiego stanu Queensland przesuwa się silny cyklon tropikalny Jasper. Meteorolodzy ostrzegają przed ulewnymi opadami deszczu, powodziami i silnym wiatrem. Mieszkańcy zaczęli robić zapasy, półki w niektórych sklepach opustoszały.

Puste półki w supermarketach. Szykują się na uderzenie cyklonu

Puste półki w supermarketach. Szykują się na uderzenie cyklonu

Autor:
ps
Źródło:
ABC, 9news.com.au, CNN, PAP, tvnmeteo.pl

Z badania przeprowadzonego przez międzynarodowy zespół naukowców wynika, że oceany są w stanie zmagazynować pochodzący z atmosfery dwutlenek węgla o około 20 procent więcej, niż wynika z raportu opracowanego przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC). Artykuł na ten temat opublikowano na łamach "Nature".

Badacze: oceany mogą gromadzić 20 procent węgla więcej, niż szacowano

Badacze: oceany mogą gromadzić 20 procent węgla więcej, niż szacowano

Autor:
anw
Źródło:
PAP, Nature

Zbliża się grudniowa "noc spadających gwiazd". Już w przyszłym tygodniu nastąpi maksimum roju Geminidów. W ciągu godziny możemy zobaczyć 120 przecinających niebo meteorów.

Niebawem deszcz meteorów. Niebo rozświetlą Geminidy

Niebawem deszcz meteorów. Niebo rozświetlą Geminidy

Autor:
ps
Źródło:
tvnmeteo.pl, livescience.com

Pogoda na święta Bożego Narodzenia. Jak zapowiada rzecznik prasowy IMGW Grzegorz Walijewski, święta spędzimy raczej w jesiennej aurze. Synoptyk tvnmeteo.pl Arleta Unton Pyziołek zwraca jednak uwagę na to, że amerykański model pogodowy zakłada trochę inny scenariusz.

Pogoda na święta Bożego Narodzenia. "Możemy się znaleźć między młotem a kowadłem"

Pogoda na święta Bożego Narodzenia. "Możemy się znaleźć między młotem a kowadłem"

Autor:
map
Źródło:
PAP, tvnmeteo.pl

Sześć osób nie żyje, a ponad 20 jest rannych po przejściu tornada przez centrum stanu Tennessee w USA. Jak poinformowały lokalne władze, wiele domów zostało zniszczonych, a dziesiątki tysięcy mieszkańców pozostaje bez prądu.

Tornada w Tennessee. Nie żyje sześć osób, ponad 20 jest rannych

Tornada w Tennessee. Nie żyje sześć osób, ponad 20 jest rannych

Autor:
bp//mrz
Źródło:
PAP, Reuters

Jadący na motocyklach żołnierze żandarmerii wojskowej w Brazylii mieli niecodziennego towarzysza. Tuż obok nich pojawiła się niebiesko-żółta papuga ara. Udało się to uwiecznić na nagraniu.

Papuga dołączyła do patrolu. Zobacz nagranie

Papuga dołączyła do patrolu. Zobacz nagranie

Autor:
ps
Źródło:
Reuters

W Rzymie, Mediolanie, Wenecji, Turynie i Bolonii aktywiści klimatyczni wlali w sobotę do rzek i kanałów substancję, barwiąc wodę na zielono. Ich akcja przy wykorzystaniu nieszkodliwego, jak zapewniono, środka była wyrazem protestu wobec braku konkretnych rezultatów konferencji klimatycznej COP28, trwającej w Dubaju.

Rzeki i kanały zafarbowane na zielono. "Rząd mówi, Ziemia tonie"

Rzeki i kanały zafarbowane na zielono. "Rząd mówi, Ziemia tonie"

Autor:
JW/ams
Źródło:
PAP, TVN24 Biznes

Dobór pompy ciepła to zadanie, które należy zlecić wykwalifikowanemu specjaliście. Zaproponuje on urządzenie dostosowane do zapotrzebowania na ciepło budynku oraz potrzeb jego mieszkańców. Istnieje jednak kilka ważnych aspektów, na które przyszli użytkownicy powinni zwrócić szczególną uwagę przed podjęciem ostatecznej decyzji o zakupie urządzenia. 

Pompa ciepła - na co zwrócić uwagę przy jej doborze?

Pompa ciepła - na co zwrócić uwagę przy jej doborze?

Autor:
red.
Źródło:
viessmann.pl

Ratownicy Grupy Beskidzkiej GOPR podnieśli do drugiego stopnia zagrożenie lawinowe w rejonie Babiej Góry. W partiach szczytowych leży prawie metr śniegu.

Większe ryzyko lawin na Babiej Górze. Ostrzeżenie dla turystów

Większe ryzyko lawin na Babiej Górze. Ostrzeżenie dla turystów

Autor:
ps
Źródło:
PAP

Decydując się na montaż urządzeń zwiększających efektywność energetyczną budynku, takich jak pompy ciepła, moduły fotowoltaiczne czy nowoczesne kotły gazowe, warto skorzystać z programów dofinansowania do ich zakupu i montażu. Wśród nich znajdziemy programy oferujące dotacje zarówno skierowane do właścicieli nowych budynków, jak i tych poddawanych termomodernizacji. 

Dotacje do źródeł energii dla domów jednorodzinnych

Dotacje do źródeł energii dla domów jednorodzinnych

Autor:
red.
Źródło:
viessman.pl

W parku rozrywki w Orlando przyszedł na świat biały aligator. Gad nie jest albinosem, cierpi na leucyzm. Pracownicy szukają teraz dla nowego podopiecznego odpowiedniego imienia.

W Orlando wykluł się niezwykły aligator leucystyczny

W Orlando wykluł się niezwykły aligator leucystyczny

Autor:
anw
Źródło:
Reuters, CNN

Choć należą do tej samej rodziny, w otoczeniu innych ptaków wrony i sójki przejawiają diametralnie różne zachowania względem jedzenia - oceniają autorzy pracy opublikowanej na łamach czasopisma naukowego "PLOS One".

Które z tych ptaków są bardziej wybredne - sójki czy wrony?

Które z tych ptaków są bardziej wybredne - sójki czy wrony?

Autor:
jdw
Źródło:
Science Daily, TVN24.pl

Uznawane w starożytnym Egipcie za wcielenie boga Thota pawiany, mimo otaczającego je kultu, za życia cierpiały z powodu nieodpowiednich warunków bytowych - wskazują wyniki badania opublikowanego na łamach czasopisma naukowego "PLOS One". W ramach pracy przeanalizowano zmumifikowane szczątki co najmniej 36 zwierząt.  

Były czczone, ale życia nie miały łatwego. Zbadano szkielety starożytnych pawianów

Były czczone, ale życia nie miały łatwego. Zbadano szkielety starożytnych pawianów

Autor:
jdw
Źródło:
Live Science, PLOS One

Ogromne ilości martwych ryb pokryły plażę w północnej Japonii. Władze poinformowały, że przyczyna masowej śmierci nie jest znana. Do mieszkańców zaapelowano o niejedzenie ich.

Morze wyrzuciło tysiące martwych ryb

Morze wyrzuciło tysiące martwych ryb

Autor:
ps
Źródło:
Reuters, AP

Ukraińscy policjanci na zachodzie kraju dokonali nieoczekiwanego odkrycia po zatrzymaniu jednego z aut. Pod maską samochodu znajdował się mały kot, który przejechał w ten sposób ponad 200 kilometrów.

Przejechał pod maską samochodu ponad 200 kilometrów

Przejechał pod maską samochodu ponad 200 kilometrów

Autor:
ps
Źródło:
PAP, rbc.ua

Małże z gatunku przyszynka szlachetna, których liczebność w rejonie wybrzeży Chorwacji gwałtownie spadała od 2016 roku, zaskoczyły biologów morskich wzrostem swojej liczebności.

Nawet 120-centymetrowe małże znów widywane w Chorwacji

Nawet 120-centymetrowe małże znów widywane w Chorwacji

Autor:
jdw
Źródło:
Reuters, TVN24.pl

Ulewne deszcze nawiedziły Mahe, największą wyspę Seszeli. Opady doprowadziły do powodzi i osuwiska, w wyniku którego zniszczone zostały domy i budynki przemysłowe. Prezydent Wavel Ramkalawan ogłosił stan wyjątkowy. Zginęły trzy osoby.  

Głaz zwalił się na dom, zginęły dwie osoby. Potężne załamanie pogody na Seszelach

Głaz zwalił się na dom, zginęły dwie osoby. Potężne załamanie pogody na Seszelach

Autor:
jdw
Źródło:
Reuters, TVN24.pl

Tragiczny los spotyka zwierzęta żyjące w Parku Narodowym Hwange w Zimbabwe. Dotkliwa susza spowodowała obniżenie wód gruntowych, z których czerpana jest woda do wodopojów. Ekolodzy informują, że padło kilkadziesiąt słoni.

Zwierzęta padają z pragnienia. "Doświadczyliśmy skutków zmian klimatu"

Zwierzęta padają z pragnienia. "Doświadczyliśmy skutków zmian klimatu"

Autor:
ps
Źródło:
PAP, Reuters

Ostatni raz średni poziom dwutlenku węgla w atmosferze był równy jego obecnym wartościom 14-16 milionów lat temu - oceniają autorzy pracy opublikowanej w piątek w czasopiśmie naukowym "Science". Badacze przestrzegają przed dalszym zwiększaniem emisji gazów cieplarnianych. 

Naukowcy: dwutlenku węgla w atmosferze jest tyle, co nawet 16 milionów lat temu

Naukowcy: dwutlenku węgla w atmosferze jest tyle, co nawet 16 milionów lat temu

Autor:
jdw
Źródło:
Live Science, Science

Podczas wykopalisk na terenie ruin starożytnych Pompejów archeolodzy znaleźli pozostałości piekarni. Niewolnicy razem z osłami byli w niej zamykani i zmuszani do mielenia ziarna do produkcji chleba - poinformowała w piątek dyrekcja parku archeologicznego.

Piekarnia, która była więzieniem. "Wstrząsający aspekt niewolnictwa"

Piekarnia, która była więzieniem. "Wstrząsający aspekt niewolnictwa"

Autor:
ps
Źródło:
PAP, Reuters