Антивещество реагирует на гравитацию, как и предсказывал Эйнштейн, подтверждает крупный эксперимент ЦЕРН.

Утром в среду (27 сентября) международная группа физиков сообщила о важном открытии неуловимой формы материи, известной как антиматерия. Похоже, что антиматерия реагирует на гравитацию так же, как и обычная материя.
Этот результат знаменует собой первое в истории прямое наблюдение свободного падения антиматерии, в котором атомы состоят из антипротонов вместо протонов и антиэлектронов (позитронов) вместо электронов. Антипротоны — это в основном отрицательно заряженные протоны (протоны положительны в обычных атомах вещества), а позитроны — это положительно заряженные электроны (электроны отрицательны в обычных атомах вещества ). Да, это странно.
Если говорить более конкретно о недавней истории, то подвиг команды в конечном итоге доказал, что атомный антиводород, в частности, состоящий из одного антипротона в центре и положительно заряженного позитрона, вращающегося вокруг него, под действием силы тяжести тянется вниз, а не вверх, как можно было бы ожидать от форма материи, которая представляет собой «противоположность» обычной материи, которая, как мы знаем, также падает вниз под действием силы тяжести.
Более того, почти через три десятилетия после того, как антиводород был впервые создан в лаборатории, сегодняшний научный триумф является еще одним подтверждением общей теории относительности Эйнштейна, которая предсказывает, что все массы, независимо от различий в их внутренней структуре, реагируют на гравитацию одинаковым образом.
Джонатан Вюртеле, профессор физики Калифорнийского университета в Беркли, и его команда создали, поймали и изучили частицы антиводорода в Европейском центре ядерных исследований (более известном под французской аббревиатурой CERN). Частицы были пойманы внутри того, что по существу представляло собой магнитную бутылку, оба конца которой содержали контролируемые магнитные поля. Чтобы засвидетельствовать влияние гравитации, которая является самой слабой из четырех известных сил, на частицы антиводорода, исследователи уменьшили напряженность магнитного поля на каждом конце, позволиВ частицам ускользнуть.
Когда каждая частица доходила до верха или низа магнитной бутылки, она мгновенно взрывалась. Затем исследователи подсчитали эти вспышки и обнаружили, что на дно бутылки попало большее количество вспышек, чем на верх. Фактически, ошеломляющие 80% из них вели себя именно так, и этот результат сохранялся в течение дюжины повторений эксперимента. Согласно новому исследованию, он убедительно продемонстрировал, что гравитация заставляет антиводород падать вниз.
Команда также обнаружила, что гравитационное ускорение антиводорода близко к ускорению обычной материи, которое составляет 9,8 метра в секунду в квадрате. Ожидается, что этот результат будет справедлив и для других частиц антивещества, говорят исследователи.
Однако, хотя последние результаты исключают теории, согласно которым антиматерия отталкивается гравитацией, только более точные измерения покажут, есть ли какая-либо разница в гравитационной силе, воздействующей на антиматерию по сравнению с материей.
Тем не менее, добившись первого прямого наблюдения гравитационного воздействия на антиводород, исследователи положили начало подробному и прямому исследованию гравитационной природы антиматерии, которая во Вселенной остается ошеломляюще редкой.
Если материя и антиматерия действуют одинаково, то где же недостающая во Вселенной антиматерия? Это все еще открытый вопрос.
Считается, что во время Большого взрыва Вселенная была богата парами частиц материи и антиматерии, причем последняя считалась зеркалом материи, поскольку ее частицы имели одинаковую массу, за исключением противоположного электрического заряда. Если частицы материи и антиматерии вступают в контакт, они уничтожают друг друга в мощной вспышке, оставляющей после себя чистую энергию, поэтому частицы материи и антиматерии всегда создаются и уничтожаются парами.
Теоретически это означает, что во Вселенной не должно быть ничего, кроме остаточной энергии, по крайней мере, в соответствии со Стандартной моделью физики элементарных частиц, которая отражает наше лучшее на данный момент понимание того, как фундаментальные частицы ведут себя под действием этих четырех вышеупомянутых сил. Но эта симметрия была нарушена где-то в ходе эволюции Вселенной, и мы ясно видим, что материя доминирует в наблюдаемой Вселенной. Это просто выходит за рамки того, что может объяснить Стандартная модель. Таким образом, процессы, перевесившие чашу весов, оставив после себя так мало антиматерии, остаются пока неизвестными.