우리는 물질로 만들어진 우주에 살고 있습니다. 물리학 자들은 물질이 반물질 쌍둥이를 대체 한 이유를 알고 싶어합니다. 이번 주에 CERN의 ALPHA 협력은 미스터리를 풀기 위해 한 걸음 더 다가갔습니다.
2005 년에 설립 된 국제 공동 실험 인 ALPHA는 특별히 고안된 실험으로 항 수소 입자를 포획하고 측정하도록 설계되었습니다. 반물질 탐색 전임자 인 아테나 (Athena)가 그만 두었던 곳을 포착하고 있습니다. 수소는 우주에서 가장 보편적 인 요소이며 그 구조는 과학자들에게 매우 잘 알려져 있기 때문에 항 수소에 중점을 둡니다.
각각의 수소 원자는 하나의 전자가 핵을 공전합니다. 원자에서 빛을 발산하면 전자가 여기되어 핵에서 멀어지면서 궤도로 뛰어 들어 이완하고 그 과정에서 빛을 방출하는 궤도로 돌아옵니다. 이 방출 된 빛의 주파수 분포는 알려져 있습니다. 그것은 정확하게 측정되었으며 물질로 만들어진 우주에서 수소에 고유합니다.
기본 물리학에 따르면 수소의 반물질 트윈 인 수소는 동일한 스펙트럼을 가짐으로써 동일하게 인식 될 수 있어야합니다. 즉, 입자 물리학에 대해 우리가 아는 모든 것이 옳다면. ALPHA 그룹의 주요 목표는 항 수소 스펙트럼을 포착하고 측정하는 것입니다.
ALPHA는 최초의 항 수소 측정을 실시했습니다. ALPHA 장치에서, 항 수소는 원자의 자기장에 영향을 미치는 자석의 배열에 의해 포획된다. 이러한 항 수소 원자를 겨냥한 특정 주파수로 조정 된 마이크로파는 자기 방향을 뒤집어 해방시킵니다. 유리 된 항 수소는 수소가 빠져 나 가면서 수소를 만나고 장치를 둘러싸고있는 입자 검출기에서 잘 알려진 패턴을 남긴다.
이 장치는 마이크로파 방사선의 내부 상태가 변경된 후 반 수소 원자에서 전자 점프 궤도의 증거를 포착했다. 결과는 ALPHA의 접근 방식의 타당성을 입증하여 장치가 설계된 실험을 성공적으로 수행하기에 충분한 제어 및 감도를 가지고 있음을 보여줍니다. 앞으로 ALPHA는 레이저를 사용하여 반 수소 스펙트럼을 밝히기 위해 마이크로파 측정의 정밀도를 향상시키는 데 중점을 둘 것입니다.
항 수소가 자연적으로 존재하지 않기 때문에 흥미로운 결과를 얻기가 어려웠습니다. 그것은 알파 양성기구로 만들어졌으며, 그 자체는 안티 양성자 감속기에서 만들어지고 양전자는 방사능 소스에서 만들어집니다. 또한 측정을 위해 갇힌 상태를 유지하기에 충분한 에너지 수준을 가져야합니다. 그러나 그것은 효과가 있으며 물리학 자들이 초기 우주의 신비를 이해하는 데 필요한 열쇠를 줄 수 있습니다.
출처 : CERN
