CERN: ჩვენი სამყარო არ უნდა არსებობდეს

CERN: ჩვენი სამყარო არ უნდა არსებობდეს

 ”ჩვენ მიერ ჩატარებული ყველა დაკვირვება, მატერიასა და ანტიმატერიას შორის სრულ სიმეტრიას გვიჩვენებს, ამიტომ – სამყარო არ უნდა არსებობდეს. ასიმეტრია სადღაც უნდა იყოს, მაგრამ ვერ გაგვიგია, კონკრეტულად სად. რა არღვევს სიმეტრიას?” – ამბობს ქრისტიან სმორა, BASE(ბარიონ(პროტონები, ნეიტრონები, რისგანაც მატერია შედგება)-ანტიბარიონული სიმეტრიის კვლევა) და CERN(ბირთვული კვლევების ევროპული ორგანიზაცია(დიდი (ჰ)ადრონული კოლაიდერი)-ის თანამშრომლობიდან.

 ბარიონი(ბერძნ. მძიმე) – ძლიერ ურთიერთქმედებაში მონაწილე ნაწილაკები, შემდგარი სამი კვარკისგან(2015 წელს 5 კვარკისგან შემდგარი ბარიონის არსებობაც დაამტკიცეს).

 კვარკი – ფუნდამენტური, სტრუქტურის არმქონე წერტილოვანი ნაწილაკი, არ დაიმზირება თავისუფალ მდგომარეობაში, ყოველთვის ადრონებშია ჩაკეტილი.

 ადრონი(ბერძნ.დიდი, მასიური) – ძლიერ ურთიერთქმედებაში მონაწილე ნაწილაკები. იყოფიან 2 ჯგუფად:

·         ბარიონები, შემდგარი სამი კვარკისგან, ძირითადად, პროტონები და ნეიტრონები(დამზერადი სამყაროს მატერიის ძირითადი შემადგენელი).

·         მეზონები – შედგენილი ნაწილაკები, შემდგარი თანაბარი რაოდენობის კვარკებისა და ანტიკვარკებისგან.

·         ფერმიონი – წილადი რიცხვითი მნიშვნელობის სპინის მქონე ნაწილაკები – კვარკები, ლეპტონები, ხვრელები(კვაზინაწილაკები ნახევარგამტარებში).

 ლეპტონები(ბერძნ. მსუბუქი) – არ მონაწილეობენ ძლიერ ურთიერთქმედებაში, წილადი სპინით(ელექტრონი, მიუონი, ტაუ-ლეპტონი, ნეიტრინო).

 სპინი – (ინგლ.spin – ტრიალი, ბრუნვა, ბზრიალი) – ელემენტარული ნაწილაკის საკუთარი იმპულსის მომენტი, რომელსაც აქვს კვანტური ბუნება და არ ნიშნავს ნაწილაკის, როგორც ერთი მთლიანი წერტილის გადაადგილებას. სპინი არ არის ნაწილაკის მოძრაობა სივრცეში(ორბიტალური მომენტისგან განსხვავებით, მაგალითად, ელექტრონის მოძრაობა ბირთვის გარშემო), ეს არის შინაგანი, კვანტური მახასიათებელი(როგორც მასა, მუხტი…) რომელიც ვერ აიხსნება კლასიკური რელატივისტური მექანიკით. სპინის მნიშვნელობა შეიძლება იყოს როგორც მთელი რიცხვი(ბოზონები s = 0, 1, 2, …) ასევე წილადი(ფერმიონები s = 1/2, 3/2…). ბოზონები არიან ურთიერთქმედების გადამტანები(ფოტონი, გრავიტონი,გლიუონი…), ფერმიონებისგან კი ჩვეულებრივი მატერია არის აწყობილი(პროტონი, ნეიტრონი, ელექტრონი…).

პროტონი და ელექტრონი, ანტიპროტონი და პოზიტრონი(ანტიელექტრონი)(ილუსტრაცია).

 ძებნა გრძელდება. პროტონებსა და ანტიპროტონებს შორის არანაირი განსხვავება აღმოჩენილი არ არის, მას კი სამყაროში მატერიის არსებობის ახსნა შეეძლო(ანტიმატერიის სპექტრის დამზერა პირველად ისტორიაში). BASE და CERN-ის ფიზიკოსებმა, ანტიპროტონის მაგნიტური ძალა უპრეცედენტო სიზუსტით გაზომეს. მიუხედავად ამისა, ამ ინფორმაციამ ვერაფერი გვითხრა იმის შესახებ, თუ რატომ არ გაანადგურა ერთმანეთი თანაბარი რაოდენობით გაჩენილმა მატერიამ და ანტიმატერიამ, დიდი აფეთქების დროს(ანიჰილაცია).

 BASE-ში ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა პროტონებისა და ანტიპროტონების სრული იდენტურობა გვიჩვენა, რითაც ნაწილაკთა ფიზიკის სტანდარტულ მოდელს კიდევ ერთი მტკიდებულება მოუტანა. მსოფლიოს მეცნიერები სხვადასხვა მეთოდებს მიმართავენ, რათა ნებისმიერ სიდიდეში რაიმე პატარა გადახრა მაინც იპოვონ. სამყაროში მატერია-ანტიმატერიის დისბალანსი, თანამედროვე ფიზიკის ერთ-ერთი მთავარი თავსატეხია.

 BASE და CERN-ის მრავალნაციონალური თანამშრომლობა, მთელი მსოფლიოს უნივერსიტეტებისა და ინსტიტუტების მენციერებს აერთიანებს. ისინი ძალიან მაღალი სიზუსტით ადარებენ ერთმანეთს პროტონებისა და ანტიპროტონების მაგნიტურ თვისებებს. მაგნიტური მომენტი, ნაწილაკების მნიშვნელოვანი კომპონენტია და მინიატურული მაგნიტის სახით შეიძლება გამოვსახოთ(ელ.მაგნიტური ველი). ე.წ g-ფაქტორი, მაგნიტური ველის ძალის საზომია.

 ”მთავარი კითხვა – აქვს თუ არა ანტიპროტონს იგივე მაგნიტიზმი, როგორიც პროტონს. ეს არის მთავრი საიდუმლო, რომელიც ჩვენ უნდა ამოვხსნათ” – ამბობს სტეფან ულმერი(BASE).

 g-ფაქტორის ზუსტი სიდიდე ჯერ კიდევ 2017 წელს იქნა წარმოდგენილი, ახლანდელი გაზომვები კი კიდევ უფრო მაღალი სიზუსტისაა. დედამიწის შემოწერილობა რომ 4 სანტიმეტრამდე სიზუსტით გაგვეზომა.

ანტიმატერიისა და მატერიის ნაწილაკთა კონტაქტისას ხდება ანიჰილაცია, ნაწილაკების ურთიერთგანადგურება, ენერგიად გადაქცევით. ამიტომ, მათ სპეციფიური ფორმის მაგნიტური ველის მქონე ”ხაფანგში”(ALPHA) იჭერენ.

 ანტიპროტონები CERN-ში მიიღება, რომელთაც სპეციალურ მაგნიტურ ხაფანგში ინახავენ, რადგან ხაფანგის კედლებთან ნებისმიერი შეხება ანიჰილაციას გამოიწვევს. ექსპერიმენტებისთვის საჭირო ანტიპროტონები 2015 წელს იქნა იზოლირებული, ხოლო გაზომვები 2016 წლის აგვისტოდან, დეკემბრამდე გრძელდებოდა. ფაქტიურად, ეს არის ანტიმატერიის ყველაზე უფრო დიდი ხნით შენახვის პირველი შემთხვევა. 405 დღის განმავლობაში ატიპროტონები მოთავსებული იყო ვაკუუმში, რომელშიც ათჯერ ცოტა ნაწილაკები იყო, ვიდრე ვარსკვლავთ შორის სივრცეშია. მთლიანობაში, გამოყენებული იქნა 16 ანტიპროტონი, გაცივებული თითქმის აბსოლუტურ ნულამდე(ატომური მაცივარი).

 ანტიპროტონისა და პროტონის g-ფაქტორი ზუსტად ერთნაირი აღმოჩნდა. ეს კი ე.წ. CPT-სიმეტრიის არსებობის მტკიცებულებაა, რომლის მიხედვით, სამყაროში ნაწილაკებსა და ანტინაწილაკებს შორის ფუნდამენტური სიმეტრია არსებობს(სარკული მატერია).

 BASE-ს, კიდევ უფრო მეტი სიზუსტის მომცემი მეთოდების შემუშავება და დანერგვა მოუწევს, რათა მიიღოს პასუხი ყვეალასთვის საინტერესო კითხვაზე(სად დაეცემა ანტიატომი: გრავიტაცია თუ ანტიგრავიტაცია?წყალბადისა და ანტიწყალბადის მუხტი).

Show Comments Hide Comments

კომენტარის დატოვება

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *