반물질은 일반 물질처럼 떨어진다. 무료 기술 라이브러리 뉴스

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반물질은 정상 물질처럼 떨어집니다.

17.01.2022

유럽 핵 연구 기구 CERN의 물리학자들은 일련의 연구를 수행하여 반물질이 일반 물질처럼 중력과 상호 작용하고 "올바른" 방향, 즉 아래로. 의심의 여지없이 이것은 완전히 명백한 것처럼 보이지만 과학자들은 오랫동안이 사실을 확인하거나 부인할 수 없었으며 마지막 실험에서만 다소 정확한 답변을 제공 할 수 있었지만 일부 가정이있었습니다.

반물질은 반대 전하의 존재라는 한 가지 중요한 차이점만 있는 물질의 정확한 사본입니다. 그리고 이 차이는 몇 가지 심각한 결과를 가져옵니다. 일반 물질의 입자와 반물질이 우주에서 충돌할 때마다 서로 파괴되어 순수한 에너지로 바뀝니다.

다행히도 우리 모두와 평범한 물질로 구성된 우리 주변 세계에 반물질은 우주에서 희귀합니다. 그리고 이것은 우주의 빅뱅 동안 동일한 양의 물질과 반물질이 형성되어야 했기 때문에 현대 물리학의 주요 근본적인 질문 중 하나입니다. 그러나 이 모든 것에는 알 수 없는 요소가 개입하여 물질의 양과 그 대척 사이의 균형을 뒤엎고 전 우주가 소멸의 불 속에 즉시 소멸되지 않도록 했습니다.

따라서 물리학자들은 반물질 연구를 통해 물질의 특정 입자와 그 반입자 사이의 가장 사소한 차이에 숨겨져 있을 수 있는 이 미지의 요소를 지속적으로 찾고 있습니다. 표준 모델에 따르면 그러한 차이가 없어야 하며 과학자들이 무언가를 찾을 수 있다면 완전히 다른 물리학의 완전히 새로운 세계가 열릴 것입니다.

바로 위에서 말한 것으로부터 물질과 반물질의 스펙트럼선은 같아야 합니다. 이 사실은 2016년에 수소와 무수물을 예로 사용하여 CERN 과학자들에 의해 테스트 및 확인되었습니다. 또한 과학자들은 오랫동안 반물질과 중력의 상호 작용에 대한 질문을 던졌습니다. 이 질문의 단순성에도 불구하고 이에 대한 답을 찾는 데 수년 간의 집중적인 연구가 필요했습니다. 다시 같은 표준 모델에 따르면 반물질은 일반 물질처럼 중력과 상호 작용해야 하지만 이 상호 작용이 "반대 부호"를 가질 수 있고 중력의 영향을 받는 반물질이 "위로 떨어질" 가능성은 아주 적습니다.

반물질과 중력 사이의 상호작용 벡터를 테스트하기 위해 과학자들은 페닝 트랩으로 알려진 전자기 장치에 반양성자와 수소 이온을 배치했습니다. 트랩 내부에 있는 하전 입자는 복잡한 자기장의 영향을 받아 순환 궤적을 따라 움직입니다. 이 운동의 주파수를 측정함으로써 과학자들은 물질과 반물질에 대해 동일해야 하는 입자 질량 대 전하 비율을 계산할 수 있습니다. 그러나 발견될 수 있는 모든 차이점은 중력과의 상호 작용의 차이를 나타냅니다.

반물질이 일반 물질처럼 중력과 상호 작용한다는 사실은 과학자들에게 그리 놀라운 일이 아닙니다. 얻은 결과의 신뢰성은 모든 측정이 97%의 정확도로 수행되었다는 사실로 입증됩니다. 이는 이전에 수행한 유사한 측정보다 XNUMX배 더 정확합니다.

그러나 나머지 XNUMX%에는 다른 물리학의 기이한 법칙이 이 모든 것에 스며들게 하는 작은 허점이 있습니다. 더 간단한 접근 방식을 사용하는 다른 실험에서는 CERN의 과학자들이 얻은 결과와 완전히 다른 결과를 얻을 수 있습니다. 그러면 이 모든 것이 단순한 힌트가 아니라 표준 모델의 한계를 벗어난 물리학 영역의 방향을 보여주는 거대한 "도로 표지판"이 될 것입니다.

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