Антиматерия состоит из "двойников" обычных частиц, отличающихся от них знаком электрического заряда. При взаимодействии частицы и античастицы исчезают, аннигилируют.
Физики выяснили, что антипротоны за счет сильного взаимодействия притягиваются друг к другу так же, как составляющие “обычное” вещество протоны, рассказал корр. ТАСС Игорь Алексеев, руководитель группы Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ) в международной научной коллаборации STAR.
Антиматерия состоит из “двойников” обычных частиц, отличающихся от них знаком электрического заряда. При взаимодействии частицы и античастицы исчезают, аннигилируют.
Эксперимент
“В этой работе с помощью довольно сложной корреляционной методики были впервые получены данные по взаимодействию антипротонов между собой”, – пояснил Алексеев. Исследования проводились на коллайдере RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории (США). В нем на околосветовых скоростях сталкивают ионы золота, которые на короткое время распадаются на составляющие их частицы и получается кварк-глюонная плазма – состояние, в котором вещество во Вселенной предположительно находилось в первые мгновения после Большого взрыва. Эта плазма в сотни тысяч раз горячее Солнца, и когда она остывает, из нее в равных количествах образуются частицы вещества и антивещества. Детектор, отслеживающий рождение новых частиц на коллайдере RHIC, называется STAR.
Почему Вселенная состоит из вещества
Однако, если при рождении Вселенной количество частиц и античастиц было одинаковым, то в результате их аннигиляции в ней должно было остаться только излучение. Но ничего подобного мы не наблюдаем: во Вселенной полно материи, а вот антиматерии почти нет. Чтобы объяснить эту асимметрию, физики изучают частицы антивещества.
В данном случае они измеряли сильное взаимодействие антипротонов и сравнивали его с сильным взаимодействием протонов. “С одной стороны, за взаимодействие протонов, как и антипротонов, в этой области отвечает сильное взаимодействие, которое совершенно одинаково для материи и антиматерии. С другой стороны, единственное известное отличие между материей и антиматерией – в слабом взаимодействии – представляется совершенно недостаточным для объяснения, что в известной нам части Вселенной представлена преимущественно материя”, – сказал физик.
Сильное взаимодействие – это притяжение, которое удерживает ядра атомов от распада на протоны и нейтроны, а их в свою очередь – на кварки. Если бы оказалось, что сила, притягивающая и удерживающая вместе антипротоны, отличается от силы, удерживающей протоны, это могло бы подсказать направление дальнейших поисков решения проблемы преобладания вещества во Вселенной. Однако, как показали эксперименты коллаборации STAR, сильное взаимодействие оказалось одинаковым как для протонов, так и для антипротонов. “Если бы удалось обнаружить прямое отличие во взаимодействии протонов и антипротонов между собой, то это, хотя и выявило бы, что мы серьезно что-то не понимаем в свойствах сильного взаимодействия, но зато объяснило бы асимметрию материи и антиматерии во Вселенной”, – заключил Алексеев.
