Fisikawan Belajar untuk Membekukan Antimateri (Petunjuk: Pew Pew!)


Ini tidak mudah. “Hidrogen sangat sulit untuk didinginkan dengan laser, karena laser ultraviolet yang berdarah ini,” kata Hangst.

Laser harus tepat di banyak pekerjaan yang berbeda. “Anda harus benar-benar mengontrol frekuensi secara tepat sehingga kami dapat melakukan pergeseran Doppler,” kata Takamasa Momose, ahli kimia di Universitas British Columbia dan salah satu pembuat laser. Selain itu, laser harus mengeluarkan energi yang cukup dalam denyutnya sehingga pendinginan tidak berlangsung lama.

Tapi itu bukan tidak mungkin. Tim membangun semua itu. Dan ketika mereka menembakkannya ke antihidrogen, itu mendingin seperti hidrogen, itu pertanda baik.

Untuk lebih jelasnya, Anda tidak bisa begitu saja memasukkan termometer ke dalam perangkap magnet. Anda mengukur energi ini secara berbeda. Tahun lalu, tim yang sama ini melakukan spektroskopi pada antihidrogen mereka, menganalisisnya dengan melihat spektrum cahaya yang dipancarkannya. Atom yang bergerak lebih lambat memancarkan spektrum yang lebih sempit, dan ketika para peneliti melihat atom pasca-laser mereka, itulah yang dilakukan atom-atom dingin itu. Mereka juga menguji hasil baru mereka dengan memeriksa berapa lama waktu yang dibutuhkan atom yang didinginkan untuk memantul keluar dari kelompok dan menabrak dinding belakang wadah mereka (di mana, ya, mereka musnah). Itu disebut “waktu terbang”, dan atom yang lebih dingin membutuhkan waktu lebih lama. Mereka lakukan.

Sama seperti Anda tidak bisa mengukur suhunya secara tepat, Anda juga tidak bisa mengarahkan pistol radar ke atom antihidrogen. Antihidrogen umumnya terbang sekitar 100 meter per detik, kata Fujiwara, dan atom ultracool bergerak hanya sekitar 10 meter per detik. “Jika Anda cukup cepat, Anda hampir bisa menangkap atom saat melintas,” katanya. (Itu akan memusnahkan salah satu atom Anda, tetapi Anda tangguh.)

Pada titik ini, masuk akal untuk bertanya apakah ini semua sepadan dengan masalahnya. Siapa yang butuh antimateri yang sangat lambat dan sangat dingin? Jawabannya adalah, fisikawan. “Kecuali ada sesuatu yang benar-benar aneh, teknik ini akan menjadi penting, dan mungkin krusial,” kata Clifford Surko, fisikawan di UC San Diego yang bukan anggota tim Alpha. “Cara saya melihatnya sebagai seorang eksperimentalis adalah, sekarang Anda memiliki banyak trik lain, pegangan lain pada atom antihidrogen. Itu sangat penting. Ini membuka kemungkinan baru. “

Kemungkinan tersebut melibatkan mencari tahu apakah antimateri benar-benar menggemakan fisika materi. Misalnya gravitasi: Prinsip kesetaraan dalam teori relativitas umum mengatakan bahwa interaksi gravitasi harus terlepas dari apakah materi Anda anti atau tidak. Tapi tidak ada yang tahu pasti. “Kami ingin tahu apa yang terjadi jika Anda memiliki beberapa antihidrogen dan Anda menjatuhkannya,” kata Hangst.

Bukan? Tentu. Tetapi percobaan ini sulit dilakukan, karena gravitasi sebenarnya adalah pengecut. Benda panas dan mengandung gas tidak jatuh begitu saja, melainkan hanya terpental. Antimateri akan menghantam dinding mesin dan musnah. “Gravitasi sangat lemah sehingga Anda mungkin tidak melihat apa-apa sama sekali,” kata Hangst.

Perlambat antihidrogen itu hingga mendekati nol absolut, dan ia mulai bertindak lebih seperti cairan daripada gas. Turunkan blorps, bukan disemprotkan ke seluruh tubuh. “Hal pertama yang ingin Anda ketahui adalah, apakah antihidrogen turun? Karena ada pinggiran gila di luar sana yang mengira itu naik — ahli teori yang mengatakan ada gravitasi tolak antara materi dan antimateri, ”kata Hangst. “Itu akan sangat keren.”

Fisikawan sebenarnya tidak membutuhkan pendingin laser untuk melihat apakah antihidrogen bekerja seperti kavourit Jules Verne. Itu akan menjadi… dramatis. “Tetapi jika Anda berasumsi sekarang, seperti yang kebanyakan ahli teori, bahwa antihidrogen akan jatuh, maka Anda ingin bertanya, apakah itu benar-benar jatuh dengan cara yang sama?” Hangst bertanya. Mengukur percepatan gravitasi secara tepat adalah permainan singkat untuk uang di sini, dan pendinginan laser mungkin membuatnya layak.

Diposting oleh : joker123