Մատերիա ենթակա է գրավիտացիոն գրավչության։ Էյնշտեյնի հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը կանխատեսել էր, որ հակամատերը նույնպես պետք է նույն կերպ ընկնի Երկիր: Այնուամենայնիվ, մինչ այժմ ուղղակի փորձարարական ապացույց չկար դա ցույց տալու համար: ԱԼՖԱ փորձարկումը CERN-ում առաջին ուղղակի փորձն է, որը դիտարկել է դրա ազդեցությունը հանդիսավորություն հականյութի շարժման վրա։ Գտածոները բացառեցին վանող «հակագրավիտացիան» և հաստատեցին դա հանդիսավորություն ազդեցությունները բան և հականյութը նույն ձևով: Նկատվել է, որ հակաջրածնի ատոմները (պոզիտրոն ուղեծիր հակապրոտոն) ընկել է Երկիր այնպես, ինչպես ջրածնի ատոմները։
Հակամատերը կազմված է հակամասնիկներից (պոզիտրոնները, հակապրոտոնները և հականեյտրոնները էլեկտրոնների, պրոտոնների և նեյտրոնների հակամասնիկներ են)։ Մատերիա և հականյութը լիովին ոչնչացնում են միմյանց, երբ շփվում են՝ թողնելով էներգիա:
Մատերիա իսկ հականյութը սկզբում ստեղծվել են հավասար քանակությամբ տիեզերք Մեծ պայթյունի կողմից։ Այնուամենայնիվ, մենք հիմա բնության մեջ չենք գտնում հականյութ (նյութ-հականյութ ասիմետրիա) Գերիշխում է նյութը։ Արդյունքում, հականյութի հատկությունների և վարքի ըմբռնումը թերի է: Ինչ վերաբերում է գրավիտացիայի ազդեցությանը հականյութի շարժման վրա, հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը կանխատեսել էր, որ հականյութի վրա նույնպես պետք է ազդել նույն ձևով, բայց դա հաստատող ուղղակի փորձնական դիտարկում չկար։ Ոմանք նույնիսկ պնդում էին, որ ի տարբերություն նյութի (որը ենթակա է գրավիտացիոն ձգողության), հականյութ կարող է ենթարկվել վանող «հակագրավիտացիայի», որը բացառվել է վերջերս հրապարակված CERN-ի ALPHA փորձի արդյունքներով:
Առաջին քայլը լաբորատորիայում հակաատոմներ պատրաստելն էր և դրանք վերահսկելը, որպեսզի չհանդիպեն նյութին և չոչնչանան: Հեշտ կարող է հնչել, բայց դա անելու համար պահանջվեց ավելի քան երեք տասնամյակ: Հետազոտողները զրոյացրել են հակաջրածնի ատոմները՝ որպես հակամատերիայի գրավիտացիոն վարքագիծը ուսումնասիրելու իդեալական համակարգ, քանի որ հակաջրածնի ատոմները էլեկտրականորեն չեզոք և հականյութի կայուն մասնիկներ են: Հետազոտող թիմը վերցրեց լաբորատորիայում արտադրված բացասական լիցքավորված հակապրոտոնները և դրանք կապեց դրական լիցքավորված պոզիտրոնների հետ նատրիում-22 աղբյուրից՝ ստեղծելով հակաջրածնի ատոմներ, որոնք հետագայում փակվեցին մագնիսական թակարդում՝ նյութի ատոմների հետ ոչնչացումը կանխելու համար: Մագնիսական թակարդն անջատվել է, որպեսզի հակաջրածնի ատոմները վերահսկելի կերպով փախչեն ALPHA-g ուղղահայաց ապարատում, և չափվել են ուղղահայաց դիրքերը, որոնցում հակաջրածնի ատոմները ոչնչացվում են նյութի հետ: Հետազոտողները թակարդում են մոտ 100 հակաջրածնի ատոմներից բաղկացած խմբեր: Նրանք դանդաղորեն արձակեցին մեկ խմբի հակաատոմները 20 վայրկյանի ընթացքում՝ նվազեցնելով վերին և ստորին մագնիսների հոսանքը: Նրանք պարզեցին, որ վերևից և ներքևում գոյություն ունեցող հակաատոմների համամասնությունը համապատասխանում է սիմուլյացիաների ատոմների արդյունքներին: Պարզվել է նաև, որ հակաջրածնի ատոմի արագացումը համահունչ է հայտնի արագացմանը՝ հանդիսավորություն նյութի և Երկրի միջև, ինչը ենթադրում է, որ հակամատերիան ենթարկվում է նույն գրավիտացիոն գրավչությանը, ինչ նյութը, և ոչ թե որևէ վանող «հակագրավիտացիայի»:
Այս բացահայտումը կարևոր իրադարձություն է հականյութի գրավիտացիոն վարքագծի ուսումնասիրության մեջ:
***
Աղբյուրները `
- CERN 2023. Նորություններ – ԱԼՖԱ փորձարկումը CERN-ում դիտարկում է գրավիտացիայի ազդեցությունը հակամատերի վրա: Տեղադրվել է 27 թվականի սեպտեմբերի 2023-ին: Հասանելի է https://www.home.cern/news/news/physics/alpha-experiment-cern-observes-influence-gravity-antimatter Մուտք գործվել է 27 թվականի սեպտեմբերի 2023-ին։
- Anderson, EK, Baker, CJ, Bertsche, W. et al. Հականյութի շարժման վրա ձգողության ազդեցության դիտարկումը. Nature 621, 716–722 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06527-1
***
