สูญญากาศฟองสบู่ห่านเติมพื้นที่ควอนตัม, บิดเบือนรูปร่างของอะตอมไฮโดรเจนทุกคนในจักรวาล และตอนนี้เรารู้แล้วว่ามันยังบิดเบือนแอนทายแมทเทอร์แบบคู่โลกของไฮโดรเจนที่แปลกประหลาดนั่นก็คือแอนติเจน
ปฏิสสารเป็นสารที่เข้าใจได้น้อยซึ่งหาได้ยากในเอกภพของเราซึ่งเลียนแบบสสารเกือบสมบูรณ์แบบ แต่ด้วยคุณสมบัติทั้งหมดที่พลิกกลับ ยกตัวอย่างเช่นอิเล็กตรอนเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่มีประจุลบ ปฏิสสารของพวกเขาคือ "โพสิตรอน" ขนาดเล็กที่มีประจุเป็นบวก รวมอิเล็กตรอนกับโปรตอน (อนุภาคสสารที่มีประจุบวกที่ใหญ่กว่าและมีประจุบวก) แล้วคุณจะได้อะตอมไฮโดรเจนอย่างง่าย รวมโพสิตรอนแอนทายแมทเทอร์กับ "แอนติโปรตรอน" และคุณจะได้รับแอนโดรเจน เมื่อสสารปกติและปฏิสสารสัมผัสกันสสารและอนุภาคปฏิสสารจะทำลายซึ่งกันและกัน
ปัจจุบันแอนทายแมทเทอร์ดูเหมือนจะเป็นคู่ที่สมบูรณ์แบบและเป็นปรปักษ์กันของสสารและหนึ่งในความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ของฟิสิกส์คือเหตุผลที่สสารมาครอบครองพื้นที่เมื่อปฏิสสารกลายเป็นผู้เล่นบิตในจักรวาล การค้นหาความแตกต่างระหว่างทั้งสองสามารถช่วยอธิบายโครงสร้างของจักรวาลสมัยใหม่ได้
การเปลี่ยนแปลงของแลมบ์เป็นสถานที่ที่ดีที่จะมองหาความแตกต่างนั้นมาโกโตะฟูจิวาระนักฟิสิกส์อนุภาคชาวแคนาดาในเครือกับ CERN และผู้ร่วมเขียนการศึกษาใหม่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 19 กุมภาพันธ์ในวารสาร Nature นักฟิสิกส์ควอนตัมรู้จักปรากฏการณ์ควอนตัมแปลก ๆ ซึ่งได้รับการตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยแอริโซนาแห่งวิลลิสแลมบ์ตั้งแต่ปี 2490 ในการประชุมใหญ่ครั้งแรกของนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันในช่วงหลังสงคราม ระหว่างโปรตอนกับการโคจรของอิเล็กตรอนมากกว่าทฤษฎีนิวเคลียร์ที่มีอยู่
"การพูดโดยประมาณการเปลี่ยนแปลงของลูกแกะเป็นการแสดงออกทางกายภาพของผลกระทบของ 'สูญญากาศ'" ฟูจิวาระกล่าวกับ Live Science "เมื่อคุณนึกถึงสุญญากาศตามปกติคุณจะคิดถึง 'ไม่มีอะไร' อย่างไรก็ตามตามทฤษฎีของฟิสิกส์ควอนตัมสูญญากาศจะเต็มไปด้วยสิ่งที่เรียกว่า 'อนุภาคเสมือน' ซึ่งเกิดและทำลายอย่างต่อเนื่อง "
อนุภาคฟองครึ่งจริงสั้น ๆ นั้นมีผลกระทบอย่างแท้จริงต่อจักรวาลโดยรอบ และภายในไฮโดรเจนอะตอมก็สร้างแรงดันที่แยกอนุภาคที่เชื่อมโยงสองอนุภาค การค้นพบที่ไม่คาดคิดได้รับรางวัล Lamb Lamb ในปี 1955 ในสาขาฟิสิกส์
แต่ในขณะที่นักฟิสิกส์รู้มานานหลายทศวรรษแล้วว่าการเปลี่ยนแปลงของแลมบ์เปลี่ยนไฮโดรเจนพวกเขาไม่รู้ว่ามันมีผลต่อแอนโดรเจนหรือไม่
ฟูจิวาระและผู้เขียนร่วมของเขาต้องการค้นหาคำตอบ
“ เป้าหมายโดยรวมของการศึกษาของเราคือการดูว่ามีความแตกต่างระหว่างไฮโดรเจนกับแอนติเจนหรือไม่และเราไม่ทราบล่วงหน้าว่าอาจมีความแตกต่างดังกล่าวเกิดขึ้นหรือไม่” ฟูจิวาระกล่าวกับ Live Science
ในการศึกษาคำถามนักวิจัยได้ทำการเก็บตัวอย่างแอนตีเจนด้วยการใช้แอนทายแมทเทอร์ไฮโดรเจนเลเซอร์ฟิสิกส์ (ALPHA) ที่สถาบันวิจัยยุโรปเพื่อการวิจัยทางนิวเคลียร์ (CERN) ซึ่งเป็นห้องทดลองฟิสิกส์นิวเคลียร์ขนาดยักษ์ของทวีปยุโรป อัลฟาใช้เวลาไม่กี่ชั่วโมงในการสร้างสารแอนติออกเจนที่มีขนาดใหญ่พอที่จะใช้งานได้
มันระงับสารในสนามแม่เหล็กที่ขับไล่สสาร จากนั้นนักวิจัยของ ALPHA จะตีแอนติเจนกับดักด้วยแสงเลเซอร์เพื่อศึกษาว่าปฏิสสารนั้นมีปฏิสัมพันธ์กับโฟตอนอย่างไรซึ่งสามารถเปิดเผยคุณสมบัติที่ซ่อนอยู่ของอะตอมต่อต้านเพียงเล็กน้อย
นักวิจัยของ ALPHA ไม่พบความแตกต่างระหว่างการเปลี่ยนแปลงของแลมบ์ในไฮโดรเจนกับการเปลี่ยนแปลงของแอนโดรเจนที่ตรวจจับได้
“ ปัจจุบันไม่มีความแตกต่างระหว่างคุณสมบัติพื้นฐานของแอนติเจนกับไฮโดรเจนปกติ” ฟูจิวาระกล่าว ถ้าเราพบความแตกต่างใด ๆ แม้แต่จำนวนที่น้อยที่สุดมันก็จะเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในวิธีที่เราเข้าใจจักรวาลทางกายภาพของเรา "
แม้ว่านักวิจัยยังไม่พบความแตกต่างใด ๆ แต่แอนไฮโดรเจนฟิสิกส์ยังคงเป็นสนามเล็ก นักฟิสิกส์ไม่ได้มีการศึกษาตัวอย่างของสิ่งต่าง ๆ ได้ง่ายจนถึงปี 2002 และอัลฟาก็ไม่ได้เริ่มเก็บตัวอย่างไฮโดรเจนเป็นประจำจนถึงปี 2011
การค้นพบนี้เป็น "ขั้นตอนแรก" Fujiwara กล่าว แต่ยังมีอีกมากที่ต้องศึกษาก่อนที่นักฟิสิกส์จะเข้าใจจริงๆว่าไฮโดรเจนกับแอนติเจนไฮโดรเจนนั้นเปรียบเทียบกันอย่างไร
