Группа исследователей, работающая в рамках программы ALPHA Европейской организации ядерных исследований CERN, как утверждается, впервые зафиксировала и измерила параметры перехода атомов антиводорода из энергетического состояния 1S в состояние 2S и наоборот.
Работа ученых опубликована в Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, а краткое ее изложение приводит Phys.org. Для измерения переходов атомов из одного энергетического состояния в другое использовался спектроскопический метод, точность измерений составила одну миллиардную долю процента.
По словам руководителя исследования доктора Криса Расмуссена, нынешние успехи являются важнейшей частью программы ALPHA по исследованию антивещества. Разработанная учеными методика измерений позволит измерять различные характеристики атомов антиматерии с «беспрецедентным на сегодняшний день уровнем точности».
Проведение экспериментов с атомами антиматерии осложняется тем, что существующие ловушки антивещества могут удержать лишь небольшое количество антиатомов – не более двух десятков. Это в свою очередь накладывает повышенные требования к используемой измерительной аппаратуре, которой приходится иметь дело с сигналами, «прячущимися» в фоновых шумах и помехах.
Ученые CERN произвели множество вычислений и расчетов математических моделей, чтобы подобрать самый подходящий метод для произведения высокоточных измерений, в котором учитывается малое количество исследуемых атомов антиматерии. С учетом этих данных они создали подходящие узлы и входные цепи измерительной аппаратуры.
Сейчас точность измерений энергетического состояния атомов обычного водорода составляет около 10-15. Ученые хотят добиться такой же точности для измерения характеристик атомов антиводорода. Это позволит получить ответы на ряд фундаментальных вопросов формирования Вселенной, например, почему во Вселенной практически не наблюдается антивещества, хотя считается, что в момент Большого Взрыва вещество и антивещество образовались в равных количествах?
