เราอาศัยอยู่ในจักรวาลที่ทำจากสสาร นักฟิสิกส์ต้องการทราบว่าทำไมสสารถึงเข้ามาแทนที่คู่ปฏิสสารของมันและในสัปดาห์นี้การทำงานร่วมกันของ ALPHA ที่ CERN ใกล้เข้ามาเพื่อไขปริศนา
ALPHA การทดลองความร่วมมือระหว่างประเทศที่ก่อตั้งขึ้นในปี 2548 ได้รับการออกแบบมาเพื่อดักจับและวัดอนุภาคแอนโดรเจนด้วยการทดลองที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ กำลังหยิบขึ้นมาที่ ATHENA ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกการค้นหาปฏิสสารก่อนหน้านี้ การให้ความสนใจกับแอนไฮโดรเจนเนื่องจากไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่แพร่หลายที่สุดในจักรวาลและโครงสร้างของมันนั้นเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่นักวิทยาศาสตร์
อะตอมไฮโดรเจนแต่ละอะตอมมีอิเล็กตรอนหนึ่งดวงโคจรรอบนิวเคลียส แสงไฟที่อะตอมทำให้อิเล็กตรอนตื่นเต้นทำให้มันกระโดดขึ้นไปในวงโคจรไกลออกไปจากนิวเคลียสก่อนที่มันจะคลายตัวและกลับสู่วงโคจรที่เปล่งแสงในกระบวนการ การกระจายความถี่ของแสงที่ปล่อยออกมานี้เป็นที่รู้จักกัน มันถูกวัดอย่างแม่นยำและในเอกภพของเราที่ทำจากสสารนั้นมีลักษณะเฉพาะกับไฮโดรเจน
ฟิสิกส์พื้นฐานบอกว่าแอนทายแมทเทอร์ไฮโดรเจนคู่ของแอนทายแมทเทอร์ไฮโดรเจนควรเป็นที่รู้จักเท่า ๆ กันโดยมีสเปกตรัมเหมือนกัน นั่นคือถ้าทุกสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับฟิสิกส์ของอนุภาคถูกต้อง การจับและการวัดสเปกตรัมของแอนโดรเจนเป็นเป้าหมายหลักของกลุ่ม ALPHA
ALPHA ได้ทำการตรวจวัดแอนโดรเจนไฮโดรเจนในระดับแรก ในอุปกรณ์ ALPHA นั้นจะติดกับแอนไฮโดรเจนโดยการจัดเรียงของแม่เหล็กที่มีผลต่อสนามแม่เหล็กของอะตอม ไมโครเวฟถูกปรับให้เข้ากับความถี่เฉพาะที่มุ่งไปที่อะตอมแอนติเจนไฮโดรเจนเหล่านี้จะเปลี่ยนทิศทางแม่เหล็กของพวกเขาและปลดปล่อยพวกมัน แอนติเจนอิสระที่ปล่อยออกมาตรงกับไฮโดรเจนในขณะที่มันหนีรอดและทั้งสองก็ทำลายซึ่งกันและกันโดยทิ้งรูปแบบที่รู้จักกันดีในเครื่องตรวจจับอนุภาครอบ ๆ อุปกรณ์
อุปกรณ์จับหลักฐานของการกระโดดของอิเล็กตรอนในอะตอม antihydrogen หลังจากรังสีไมโครเวฟเปลี่ยนสถานะภายใน ผลลัพธ์ดังกล่าวพิสูจน์ให้เห็นถึงความถูกต้องของวิธีการของ ALPHA ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเครื่องมือนั้นมีการควบคุมและความไวเพียงพอที่จะทำการทดลองที่ออกแบบมาได้สำเร็จ ในอนาคตอัลฟาจะมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงความแม่นยำของการวัดไมโครเวฟของมันเพื่อเปิดเผยสเปกตรัม antihydrogen โดยใช้เลเซอร์
ผลลัพธ์ที่น่าตื่นเต้นนั้นยากที่จะเกิดขึ้นเพราะแอนติเจนไม่มีอยู่ในธรรมชาติ มันทำในอุปกรณ์ ALPHA จาก antiprotons ที่ผลิตใน Antiproton Decelerator และโพสิตรอนจากแหล่งกัมมันตรังสี และต้องมีระดับพลังงานที่ต่ำพอที่จะติดกับการวัดได้ แต่มันใช้งานได้และอาจให้กุญแจแก่นักฟิสิกส์ที่พวกเขาต้องเข้าใจความลึกลับของเอกภพยุคแรก
ที่มา: CERN
