Jambo iko chini ya mvuto wa mvuto. Uhusiano wa jumla wa Einstein ulikuwa umetabiri kwamba antimatter pia inapaswa kuanguka duniani kwa njia sawa. Walakini, hakukuwa na ushahidi wa moja kwa moja wa majaribio hadi sasa kuonyesha hilo. Jaribio la ALPHA katika CERN ni jaribio la kwanza la moja kwa moja kuona athari ya mvuto juu ya mwendo wa antimatter. Matokeo yaliondoa 'antigravity' ya kuchukiza na kushikilia kuwa mvuto mvuto jambo na antimatter kwa njia sawa. Ilibainika kuwa atomi za antihidrojeni (positron kuzunguka antiproton) ilianguka Duniani kwa njia sawa na atomi za hidrojeni.
Antimatter inaundwa na antiparticles (positroni, antiprotoni na antineutroni ni antiparticles ya elektroni, protoni na neutroni). Jambo na antimatter huangamizana kabisa wanapogusana na kuacha nguvu.
Jambo na antimatter ziliundwa kwa viwango sawa mapema ulimwengu by Big Bang. Walakini, hatupati antimatter sasa katika maumbile (asymmetry ya jambo-antimatter) Jambo linatawala. Kama matokeo, uelewa wa mali na tabia ya antimatter haujakamilika. Kuhusiana na athari ya mvuto kwenye mwendo wa antimatter, nadharia ya jumla ya uhusiano ilikuwa imetabiri kwamba antimatter pia inapaswa kuathiriwa kwa njia sawa, lakini hakukuwa na uchunguzi wa moja kwa moja wa majaribio kuthibitisha hilo. Wengine walikuwa wametoa hoja kwamba tofauti na maada (ambayo iko chini ya mvuto wa mvuto), antimatter inaweza kukabiliwa na 'antigravity' ya kuchukiza ambayo imekataliwa na matokeo yaliyochapishwa hivi majuzi ya jaribio la CERN's ALPHA.
Hatua ya kwanza ilikuwa ni kutengeneza anti-atomu kwenye maabara na kuzidhibiti ili kuepusha kukutana na maada na kuangamiza. Rahisi inaweza kusikika lakini ilichukua zaidi ya miongo mitatu kufanya hivyo. Watafiti waligundua atomi za antihidrojeni kama mfumo bora wa kusoma tabia ya mvuto ya antimatter kwa sababu atomi za antihidrojeni hazina umeme na chembe thabiti za antimatter. Timu ya utafiti ilichukua antiprotoni zenye chaji hasi zinazozalishwa kwenye maabara na kuzifunga kwa positroni zenye chaji chanya kutoka kwa chanzo cha sodiamu-22 ili kuunda atomi za antihidrojeni ambazo baadaye zilifungiwa kwenye mtego wa sumaku ili kuzuia kuangamizwa kwa atomi za jambo. Kitengo cha sumaku kilizimwa ili kuruhusu atomi za antihidrojeni kutoroka kwa njia inayodhibitiwa katika kifaa cha wima cha ALPHA-g na misimamo ya wima ambapo atomi za antihidrojeni huangamiza kwa dutu zilipimwa. Watafiti walinasa vikundi vya takriban atomi 100 za antihydrogen. Walitoa polepole antiatomu za kundi moja kwa muda wa sekunde 20 kwa kupunguza mkondo wa sumaku za juu na za chini. Waligundua kuwa idadi ya atomi za kupambana na atomi zilizopo juu na chini zililingana na matokeo ya atomi kutoka kwa masimulizi. Ilibainika pia kuwa kasi ya atomi ya antihidrojeni ilikuwa sawa na kuongeza kasi inayojulikana kwa sababu ya mvuto kati ya maada na Dunia ikipendekeza kwamba antimatter iko chini ya mvuto sawa na maada wala si 'antigravity' yoyote ya kuchukiza.
Ugunduzi huu ni hatua muhimu katika utafiti wa tabia ya mvuto ya antimatter.
***
Vyanzo:
- CERN 2023. Habari - Jaribio la ALPHA katika CERN linaona athari za mvuto kwenye antimatter. Ilichapishwa 27 Septemba 2023. Inapatikana kwa https://www.home.cern/news/news/physics/alpha-experiment-cern-observes-influence-gravity-antimatter Ilifikiwa tarehe 27 Septemba 2023.
- Anderson, EK, Baker, CJ, Bertsche, W. et al. Uchunguzi wa athari za mvuto kwenye mwendo wa antimatter. Nature 621, 716–722 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06527-1
***
