Az eredmények talán kiábrándítják a képregény-rajongókat, ugyanakkor a CERN-ben folyó mérések segítségével hamarosan lelepleződhet az univerzum egyik legnagyobb rejtélye. Nevezetesen az, hogy hová tűnt az ősrobbanás után keletkező antianyag, és miért csak az általunk is ismert anyagból áll a világegyetem.

Hogy hol jár most a tudomány, Horváth Dezső, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont fizikusa ismertette az InfoRádió Szigma – a holnap világa című magazinműsorában.

Az antigravitáció nagyon sci-fi-fogalomnak tűnik, antigravitációs hajtóművekről hallunk sci-fi-filmekben. Egyáltalán létezik maga az antigravitáció jelensége?

A tudomány jelenlegi állása szerint ilyen nincs.

Az elképzelés onnan ered, hogy amikor a fizikusok rájöttek arra, hogy létezik az antianyag, azt feltételezték, hogy az antianyag tömegét a normál tömeg taszítja. Ennek az az egyszerű oka, hogy az egyenletekben az antianyag negatív tömegként, negatív energiaként jelent meg.

Ám nem sokkal később kiderült, hogy az antirészecskéknek ugyanolyan pozitív tömegük van, mint a normál, hétköznapi részecskéknek. Ennek megfelelően pedig a gravitáció pontosan ugyanúgy hat rájuk.

Ez az elképzelés mégis makacsul fennmaradt, főleg a sci-fi-művekben. A repülő csészealjaknak nyilvánvalóan ezen az elven kellene működniük, mert valamilyen negatív tömegnek kell benne lenniük nagy mennyiségben, amit a Föld pozitív tömege taszít.

Az antianyaggal kapcsolatban most milyen kutatások folynak? Mit szeretnénk megtudni róla?

A fizika alapvető problémája, hogy

nem tudjuk, az ősrobbanás után hova lettek az antirészecskék,

amelyeknek részecskepárokban kellett keletkezniük.

Az általunk belátható világegyetemben nincs nagy mennyiségben antianyag. Ha lenne egy antianyag-csillag valahol, akkor az antianyagot sugározna, és egyfajta"dicsfény" venné körül, ahogy a belőle jövő antirészecskék ütköznek és szétsugároznak a körülötte lévő normál részecskékkel. Ilyet azonban nem látunk, és így a világegyetemben sem látunk antianyagot.

Ugyanakkor a fizika szerint a világ története egy ősrobbanással kezdődött, és keresztül kellett mennie egy olyan perióduson, amikor túlnyomórészt sugárzásból állt a világegyetem. Ezt hívjuk sugárzási időszaknak.

Ahogy tágult és hűlt a rendszer, úgy fokozatosan a sugárzásból részecske- antirészecske párok lettek, ám úgy tűnik, hogy az antirészecskék eltűntek. Arra, hogy mi történhetett, nagyon sok spekuláció és elmélet van.

A fizika azt mondja, hogy részecske és antirészecske között gyakorlatilag nem lehet különbség a töltés előjelén kívül. Ennek azonban ellentmondani látszik az, hogy nincsenek antirészecske-csillagok.

Éppen ezért a fizika szempontjából

nagyon fontos, hogy megnézzük, nincs-e mégis valami kis különbség részecske és antirészecske között, hiszen ez boríthatná a pillanatnyilag érvényes elméleteket.

A CERN éppen ezért épített egy eszközt – az Antianyag gyárat –, ahol nyolc párhuzamosan futó kísérlet próbál különbséget találni a részecskék és az antirészecskék között. Egy ilyenben én is részt veszek egy japán-magyar-osztrák együttműködésben, ahol az antiproton tömegét mérjük kilenc jegy pontossággal.

Nemrég hozták nyilvánosságra azt az áttörésnek számító hírt, hogy első alkalommal sikerült észlelni az antihidrogén atomon belül egy elektron átmenetét. A cél az, hogy nagyon pontosan mérjék ezeket az átmeneti energiákat. Ez azonban még odébb van.

Tulajdonképpen mi is az atomi átmenet?

Az atomban van egy nagyon pici atommag, ami a tömeg legnagyobb részét hordozza, és ami körül elektronok keringenek. Az elektronok csak előre kijelölt pályákon tartózkodhat, de lézerek segítségével léptetni lehet őket egyik pályáról a másikra. Ezt hívják lézerspektroszkópiának, ami nagyon pontos méréseket tesz lehetővé. Ezzel a módszerrel tudjuk mérni kilenc jegy pontossággal az antiproton tömegét.

Ha lenne valami kis különbség a részecske és az antirészecske tulajdonságai – például a tömege vagy a töltése – között, akkor ez kiderülne ezekből a mérésekből.

Nem várunk nagy különbséget, de egy ici-pici különbség lehet, és akkor meg lehet magyarázni azt, hogy hová tűnt az antianyag az ősrobbanás után.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló hírekről, vagy elmondaná a véleményét, lájkolja az InfoRádió Facebook-oldalát!