"Sva naša promatranja pronalaze potpunu simetriju između materije i antimaterije, tako da naš svemir nije trebao postojati", kaže Christian Smorra iz suradnje BASE u istraživačkom centru CERN. "Negdje mora postojati asimetrija, ali jednostavno ne razumijemo gdje točno. Što ruši simetriju, koji je izvor?"
Pretraživanje se nastavlja. Do sada nije pronađena razlika između protona i antiprotona, a to bi moglo objasniti postojanje materije u našem Svemiru. Međutim, fizičari su u suradnji s BASE-om u istraživačkom centru CERN uspjeli izmjeriti magnetsku silu antiprotona s neviđenom točnošću. Međutim, ti podaci nisu dali nikakve informacije o tome kako se tvar formirala u ranom svemiru, budući da su čestice i antičestice trebale potpuno uništiti jedna drugu.
Posljednja BASE mjerenja pokazala su potpuni identitet protona i antiprotona, još jednom potvrđujući Standardni model fizike čestica. Znanstvenici širom svijeta koriste razne metode kako bi pronašli barem neke razlike, bilo koje veličine. Neravnoteža materija-antimaterija u svemiru jedna je od najvažnijih tema rasprave u modernoj fizici.
Multinacionalna BASE suradnja u CERN-u okuplja znanstvenike sa sveučilišta i instituta širom svijeta. Oni s velikom točnošću uspoređuju magnetska svojstva protona i antiprotona. Magnetski trenutak važna je sastavnica čestica i može se otkriti otprilike kao ekvivalent minijaturnog magnetskog bara. Takozvani g-faktor mjeri snagu magnetskog polja.
„Veliko je pitanje ima li antiproton isti magnetizam kao i proton“, objašnjava Stephan Ulmer, glasnogovornik BASE grupe. "Evo zagonetke koju trebamo riješiti."
BASE suradnja predstavila je precizne mjere mjerenja antiprotonskog g-faktora u siječnju 2017., ali trenutna su mjerenja mnogo preciznija. Trenutačno visoko precizno mjerenje utvrdilo je g-faktor na devet značajnih znamenki. To je ekvivalentno mjerenju opsega zemlje na najbliža četiri centimetra. Vrijednost 2,7928473441 (42) 350 puta je točnija od rezultata objavljenih u siječnju.
"Ovo nevjerojatno povećanje točnosti u tako kratkom vremenu omogućeno je potpuno novim tehnikama", kaže Ulmer. Znanstvenici su prvo uzeli dva antiprotona i analizirali ih koristeći dvije Penning-ove zamke.
Antiprotoni su umjetno stvoreni u CERN-u, a znanstvenici ih pohranjuju zarobljeni u eksperimentu. Antiprotoni za trenutni eksperiment izolirani su u 2015. i mjereno od kolovoza do prosinca 2016. Zapravo, ovo je najduže razdoblje zadržavanja antimaterije svih vremena. Antiprotoni su proveli 405 dana u vakuumu, u kojem je bilo deset puta manje čestica nego u međuzviježđem prostoru. Ukupno je korišteno 16 antiprotona, ohlađenih na gotovo apsolutnu nulu.
Promotivni video:
Izmjereni g-faktor antiprotona uspoređivan je s g-faktorom protona, koji je izmjeren s nevjerojatnom točnošću još 2014. godine. Konačno nije pronađena razlika. Ovo potvrđuje CPT simetriju prema kojoj svemir ima temeljnu simetriju između čestica i antičestica.
Sada će BASE znanstvenici morati razviti i primijeniti metode za još preciznije mjerenje svojstava protona i antiprotona kako bi pronašli odgovor na pitanje koje će svima biti zanimljivo.