*

Viden

Milepæl: Forskerhold måler for første gang på anti-atomer

Det er »næsten et mirakel«, at et CERN-forskerhold under dansk ledelse har været i stand til at lave lasermålinger på antiatomer.

Opstilling af Alpha-eksperimentet, der skal udføre målinger på antiatomer. Foto: CERN

Antistof er uhyre svært at holde styr på, for så snart det rammer almindeligt stof, forsvinder begge dele. Tilbage er kun den energi, som stoffet og antistoffet repræsenterede.

Alligevel er det nu lykkedes et forskerhold ved det europæiske forskningscenter CERN i Schweiz at skabe, indfange, opbevare og nu også måle på antibrint. Det fremgår af en artikel i det prestigefyldte, videnskabelige tidsskrift Nature. Det skriver Videnskab.dk.

Det er en bedrift, som professor Jeffrey S. Hangst fra Aarhus Universitet har stået i spidsen for. Han leder Alpha-eksperimenterne, hvor målet er at finde ud af, om brint og antibrint er hinandens spejlbilleder – om stof og antistof opfører sig helt ens og kun adskiller sig fra hinanden ved at have modsatte elektriske ladninger.

»I den tilsvarende forsøgsopstilling med almindelig brint måler man på en billion brintatomer. Vi må nøjes med 14 antibrintatomer. Det er næsten et mirakel, at vi kan gøre det, og vi er meget stolte over det,« lyder det fra Jeff Hangst til Videnskab.dk.

Mange års forberedelser

Hvor et brintatom er en positivt ladet proton, der omkredses af en negativt ladet elektron, består et antibrintatom af en negativt ladet antiproton og en positivt ladet positron (elektronens antipartikel).

I universet er der masser af stof, men næsten intet antistof, og det er faktisk lidt af et mysterium. Når fysikerne laver eksperimenter med antistof, er det blandt andet for at finde ud af, om stof og antistof er forskelligt på en måde, der kan forklare, hvorfor det er sådan.

Forskerne har arbejdet frem imod det nye antistof-eksperiment i et par årtier, og de har løbende gjort fremskridt, som vi da også har fulgt her på Videnskab.dk.

I 2010 lykkedes det for første gang at indfange og fastholde antibrint, hvilket vi skrev om i artiklen: Gennembrud: Antibrint indfanget af danskledet forskergruppe.

Året efter havde forskerne fintunet teknikken, så de nu kunne holde på antibrinten i mere end 1.000 sekunder, som vi beskrev det i artiklen Antistof fastholdt i 16 minutter.

Ny antiatomfælde skulle bygges

Det banede vejen for det seneste eksperiment, som dog først krævede, at fysikerne udviklede og byggede en helt ny antistof-fælde. Hvor første version af Alpha blot var bygget til at holde på antiatomerne, er Alpha-2 designet til laser-eksperimenter.

Det krævede blandt andet en ny, superledende magnet til en pris af 3,3 millioner kroner, som blev betalt af Carlsbergfondet. Den særlige magnet er nødvendig for at holde antibrintatomerne på plads længe nok til, at forskerne kan nå at skyde laserstråler på dem.

Læs også: Massevis af begravede dale i Danmarks undergrund

Et vindue i antiatomfælden tillader laserstråler at påvirke antiatomerne, så det bliver muligt at måle, om de reagerer på samme måde på lyset, som almindelige atomer ville gøre det.

Antibrintatomer får ekstra energi

»Alpha-2 har gjort præcis, hvad den er designet til. Vi kan sende lys ind, så vi kan excitere antibrintatomer,« fortæller Jeff Hangst.

At et antibrintatom bliver exciteret betyder, at det kommer i en højere energitilstand end grundtilstanden, og spørgsmålet var, om der skulle lige så meget lysenergi til at excitere et antibrintatom som et almindeligt brintatom.

Det viste sig at være tilfældet. De nye målinger viser ifølge Videnskab.dk, at antibrint og almindelig brint tilsyneladende er hinandens 'spejlbilleder'. I hvert fald har de den samme overgang – det samme kvantespring – mellem grundtilstanden og den exciterede tilstand.

Du kan læse mere om den nye opdagelse hos Videnskab.dk.

Artiklen er publiceret i samarbejde med videnskab.dk

Følg
Jyllands-Posten
Forsiden lige nu
Annonce
Annonce
Viden
Annonce
Annonce

Jyllands-Posten anvender cookies til at huske dine indstillinger, statistik og målrette annoncer. Når du fortsætter med at bruge websitet, accepterer du samtidig brugen af cookies. Læs mere om vores brug her