{"id":19068,"date":"2011-07-29T19:11:23","date_gmt":"2011-07-29T16:11:23","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=19068"},"modified":"2011-08-08T22:22:09","modified_gmt":"2011-08-08T19:22:09","slug":"aine-antiaine-summeetria-sai-uut-kinnitust","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=19068","title":{"rendered":"Aine-antiaine s\u00fcmmeetria sai uut kinnitust"},"content":{"rendered":"

Rahvusvaheline meeskond, milles tegid kaasa ka Max Plancki Kvantoptika Instituudi teadlased, t\u00e4psustas elektroni ja antiprootoni masside suhet enneolematu t\u00e4psusega. <\/strong><\/p>\n

Kaasaegse kosmoloogia kohaselt tekkis Suures Paugus ainet ja antiainet v\u00f5rdsetes kogustes. \u00a0F\u00fc\u00fcsikud arendavad v\u00e4lja teooriaid, millede abil seletada t\u00f5siasja, et n\u00e4htav universum paistab n\u00fc\u00fcd olevat moodustunud ainult ainest. \u00a0Eksperimentaalf\u00fc\u00fcsikud valmistavad samas tehislikult antiprootoneid, et uurida aine ja antiaine fundamentaalset s\u00fcmmeetriat, mille kohaselt peaks praeguse osakestef\u00fc\u00fcsika teooriate j\u00e4rgi olema neil t\u00e4pselt samad omadused, kuid vastasm\u00e4rgilised elektrilised laengud, kirjutab ScienceDaily.com<\/a>.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Kunstniku n\u00e4gemus antiprootonist (must sf\u00e4\u00e4r), mis asub kahe laserkiirega sondeeritavas heeliumi aatomis. Pilt: Max Planck Institute of Quantum Optics<\/p><\/div>\n

N\u00fc\u00fcd m\u00f5\u00f5tsid aga teadlased \u00e4ra antiprootoni ja elektroni masside suhte t\u00e4psusega 1,3 osakest miljardi kohta. Selle jaoks kasutasid nad uut laserspektroskoopia meetodit pooleldi antiainelisel ja pooleldi ainelisel aatomil, mida nimetatakse antiprootoniliseks heeliumiks. Tulemus oli koosk\u00f5las sarnase t\u00e4psusega sooritatud prootoni massi m\u00f5\u00f5tmistel saadud andmetega, kinnitades aine ja antiaine vahelist s\u00fcmmeetriat.<\/p>\n

F\u00fc\u00fcsikud usuvad, et loodusseadused alluvad fundamentaalsele s\u00fcmmetriale, mida nimetatakse ,,CPT-ks” (Conjugation – konjugatsioon, Parity – paarsus, Time reversal – \u00a0ajapeegeldus), millest l\u00e4htub see, et kui kogu universumis olev aine asendada antiainega, siis p\u00f6\u00f6rduksid vasak ja parem nii, nagu peeglisse vaadates, ning aja suund p\u00f6\u00f6rduks. \u00a0See ,,antimaailm” oleks meie ainest koosnevast maailmast eristamatu. \u00a0Antiaine aatomid kaaluksid t\u00e4pselt sama palju kui nende ainest koosnevad kaaslased. Kui teadlased avastaksid eksperimentaalselt mingi k\u00f5rvalekalde, olgu see kuitahes v\u00e4ike, siis t\u00e4hendaks see fundamentaalse s\u00fcmmeetria l\u00f5hkumist. V\u00f5tmes\u00f5naks on siinkohal ,,v\u00e4ike” – oluline on kasutada k\u00f5ige t\u00e4psemaid olemasolevaid meetodeid ja seadmeid, et saada v\u00f5imalikult t\u00e4pne tulemus.<\/p>\n

Antiainet on laboratooriumis \u00e4\u00e4rmiselt raske k\u00e4sitseda, sest tavalise ainega kokku puutudes (isegi \u00f5humolelulidega) annihileerub see koheselt, muundudes energiaks ja uuteks osakesteks. 1997. aastal alustati Antiprootoni Aeglustamise(Antiproton Decelerator ehk AD) hoone ehitamist CERNis. Seal kogutakse suure energiaga p\u00f5rgetes tekkinud antiprootonid kokku ning ladustatakse vaakumtorus, mis on 190-meetrise ringraja kujuline. Antiprootoneid aeglustatakse j\u00e4rk-j\u00e4rgult, enne kui need mitmetesse erinevatesse eksperimentaalasutustesse transporditakse.<\/p>\n

Tavalised heeliumi aatomid koosnevad tuumast, mille \u00fcmber tiirleb kaks elektroni. Antiprootonilises heeliumi aatomis asendab \u00fchte elektroni antiprooton, mis tiirleb ergutatud orbitaalil, mille kaugus tuumast on umbes 100 pikomeetrit. Teadlased suunavad laserkiire aatomile ning seadistavad hoolikalt selle sagedust seni, kuni antiprooton sooritab kvanth\u00fcppe \u00fchelt orbitaalilt teisele. Seda sagedust teoreetiliste arvutustega v\u00f5rreldes saab teha kindlaks antiprootoni ja elektroni masside suhte.<\/p>\n

Oluliseks ebat\u00e4psuste allikaks on fakt, et antiprootonilised aatomid liiguvad oma soojusenergia t\u00f5ttu suvaliselt ringi, mist\u00f5ttu laserkiire suunas liikuvad aatomid kogevad sellest eemale liikuvatest aatomitest erinevat sagedust. Oma eelmises katses kasutasid teadlased ainult \u00fchte laserkiirt, mist\u00f5ttu see efekt m\u00f5jutas nende m\u00f5\u00f5tmise t\u00e4psust.<\/p>\n

Seekord kasutati t\u00e4psuse suurendamiseks meetodit, mida nimetatakse ,,kahefootoniliseks laserspektroskoopiaks.” Aatomeid sihiti kahe erinevas suunas liikuva laserkiirega, mist\u00f5ttu antud efekt osaliselt kadus, andes neli kuni kuus korda suurema m\u00f5\u00f5tet\u00e4psuse. \u00a0Esimene laser p\u00f5hjustas antiprootoni kvanth\u00fcppe virtuaalsele energiatasemele, mida kvantmehaanika tavaliselt ei luba, t\u00e4nu millele teine laser sai antiprootoni viia l\u00e4himale lubatud tasemele. \u00a0Sellist kahefootonilist h\u00fcpet on tavaliselt raske saavutada, sest antiprooton on raske, kuid teadlased saavutasid selle t\u00e4nu kahe \u00fclit\u00e4pse laseri valmistamisele ning erilise lasersageduste kombinatsiooni hoolikale valikule. Selleks kasutati optilist sageduskammi – spetsiaalset seadet, mille leiutas professor Theodor W. H\u00e4nschi teadlaster\u00fchm 10. aastat tagasi.<\/p>\n

Uued m\u00f5\u00f5tmised n\u00e4itasid, et antiprooton on 1836,1526736(23) korda raskem kui elektron(sulgudes on toodud 1. \u00a0standardi h\u00e4lbe m\u00e4\u00e4ramatus). \u00a0,,Me m\u00f5\u00f5tsime elektroni ja antiprootoni suhte 10 numbri t\u00e4psusega, ning saime t\u00e4pselt sama v\u00e4\u00e4rtuse, mis on sarnase t\u00e4psusega prootoni v\u00e4\u00e4rtusega v\u00f5rdne. Seda v\u00f5ib v\u00f5tta kui CPT teoreemi kinnitust. Lisaks leidsime me, et antiprootonid alluvad samadele mittelineaarse kvantoptika seadustele nagu tavalised oaskesed, ning et me saame neid manipuleerida. Kahefootoniline meetod v\u00f5imaldab tulevikus saada palju t\u00e4psemaid tulemusi, t\u00e4nu millele saab tulevikus antiprootoni mass olema teada rohkemate komakohtadega kui prootoni mass, ” selgitas \u00fcks uurimuse l\u00e4bi viinud f\u00fc\u00fcsik Masaki Hori.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel “Two-photon laser spectroscopy of antiprotonic helium and the antiproton-to-electron mass ratio<\/a>“<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Rahvusvaheline meeskond, milles tegid kaasa ka Max Plancki Kvantoptika Instituudi teadlased, t\u00e4psustas elektroni ja antiprootoni masside suhet enneolematu t\u00e4psusega. Kaasaegse kosmoloogia kohaselt tekkis Suures Paugus ainet ja antiainet v\u00f5rdsetes kogustes. \u00a0F\u00fc\u00fcsikud arendavad v\u00e4lja teooriaid, millede abil seletada t\u00f5siasja, et n\u00e4htav universum paistab n\u00fc\u00fcd olevat moodustunud ainult ainest. \u00a0Eksperimentaalf\u00fc\u00fcsikud valmistavad samas tehislikult antiprootoneid, et uurida aine […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[49],"class_list":{"0":"post-19068","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"tag-lhc","8":"entry","9":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/19068","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=19068"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/19068\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=19068"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=19068"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=19068"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}