ALPHA Collaboration
Kolaboracja ALPHA to grupa fizyków z około 11 uniwersytetów, którzy pracują razem (lub "współpracują"), aby spróbować uwięzić neutralną antymaterię. Neutralna antymateria, nad którą pracują, to anty-wodór. Jest to antymateria będąca wersją wodoru, pierwszego atomu w układzie okresowym. Antywodór, podobnie jak wodór, posiada dwie przeciwnie naładowane cząsteczki. Wodór ma proton i elektron, a więc anty-wodór miałby antyproton i pozyton. Pozyton to potoczna nazwa antyelektronu.
CERN
Zespół ALPHA ma swój eksperyment w CERN w Genewie, w Szwajcarii. CERN jest jedynym miejscem na świecie, które może dostarczyć "powolne" antyprotony, które mogą być łatwo przechwycone przez ALPHA. ALPHA następnie doprowadza do kontaktu tych antyprotonów z pozytonami i w ten sposób powstaje anty-wodór.
Antywodór posiada, jak wiele atomów, a szczególnie wodór, niewielki magnetyczny moment dipolowy. Moment dipolowy to inny sposób powiedzenia, że atom zachowuje się trochę tak, jakby był malutkim magnesem z biegunem północnym i południowym. Normalnie takie małe magnesy są przyciągane przez inne magnesy. Jednak niektóre atomy w pewnych stanach zachowują się tak, że są odpychane przez pola magnetyczne. Oznacza to, że atomy mogłyby zostać uwięzione w przestrzeni poprzez zminimalizowanie pola magnetycznego. ALPHA stara się tego dokonać za pomocą anty-wodoru. Dzięki sprytnemu rozmieszczeniu magnesów, ALPHA posiada tzw. pułapkę magnetycznego minimum, w której może zostać uwięziony anty-wodór.
Jest to trudny proces. Siły magnetyczne działające na te atomy są dość słabe, więc pułapka może zawierać tylko atomy anty-wodoru o bardzo niskiej energii ruchowej (kinetycznej), czyli w bardzo niskiej temperaturze. Obecnie najnowocześniejsza pułapka ALPHA może zawierać atomy anty-wodoru w stanie podstawowym, jeśli są one zimniejsze niż około 0,5 Kelvina (tj. 0,5 stopnia powyżej zera absolutnego). ALPHA pracuje obecnie nad stworzeniem takiego zimnego anty-wodoru.
Pytania i odpowiedzi
P: Czym jest współpraca ALPHA?
O: ALPHA Collaboration to grupa fizyków z około 11 uniwersytetów, którzy współpracują nad próbą uwięzienia neutralnej antymaterii.
P: Czym jest neutralna antymateria, nad której uwięzieniem pracuje grupa ALPHA?
O: Neutralna antymateria, nad której uwięzieniem pracuje współpraca ALPHA, to anty-wodór.
P: Czym jest anty-wodór?
O: Antywodór jest antymaterialną wersją wodoru, pierwszego atomu w układzie okresowym, który podobnie jak wodór posiada dwie przeciwnie naładowane cząstki.
P: Jakie są dwie przeciwnie naładowane cząstki w anty-wodorze?
O: Dwie przeciwnie naładowane cząstki w anty-wodorze to antyproton i pozyton.
P: Co to jest pozyton?
O: Pozyton jest antyelektronem i jest przeciwieństwem elektronu.
P: Jaki jest cel współpracy ALPHA w wychwytywaniu anty-wodoru?
O: Celem współpracy ALPHA w zakresie wychwytywania anty-wodoru jest zbadanie właściwości i zachowania antymaterii, co może pomóc nam lepiej zrozumieć fundamentalne działanie wszechświata.
P: W jaki sposób prace ALPHA Collaboration nad anty-wodorem odnoszą się do układu okresowego?
O: Prace ALPHA Collaboration nad anty-wodorem odnoszą się do układu okresowego, ponieważ anty-wodór jest antymaterialną wersją pierwszego pierwiastka w układzie okresowym, wodoru.
