Áttörés az antianyag fizikájában

August 2, 2011

Az antianyag-vizsgálatok újabb mérföldkőhöz érkeztek: a Nature folyóirat 2011. július 28-i számában közölte az ASACUSA együttműködés, hogy precíziós lézerspektroszkópiai vizsgálatokkal sikerült az antiproton tömegét a protonéhoz hasonló pontossággal meghatározni, és az értékek közötti különbség 2×10^-9-nél kisebb.

Ezt a hihetetlen pontosságot a 12 kutató (közöttük a KFKI RMKI és ATOMKI kutatói) úgy érte el, hogy héliumatomban befogott antiprotonokat hosszú élettartamú állapotok között léptettek két ellentétes irányú, pontosan hangolható lézersugárral gerjesztve. A két lézersugár használata nagyrészt kiküszöbölte az atomok mozgásából származó spektroszkópiai pontatlanságot, az ún. Doppler-kiszélesedést.

Ezek a mérések megerősítik a fizikusok többségének meggyőződését, mely szerint a Világegyetem anyag-antianyag aszimmetriája nem részecske- és antirészecske-tulajdonságainak eltéréséből ered. A fenti eredmények arra indították a CERN vezetőit, hogy egy antiproton-tárológyűrű megépítésével növeljék az Antiproton-lassító teljesítményét, az új berendezés átadását 2016-ra tervezik.

A kutatást végző csoport 1997-ben alakult, magyar tagjainak munkáját Horváth Dezső (RMKI és ATOMKI) vezeti. A további magyar tagok: Barna Dániel (RMKI és Tokiói Egyetem), Juhász Bertalan (Stefan Meyer Institute, Bécs), Sótér Anna (Kvantumoptikai Max-Planck Intézet, München) Munkájukat a kezdetektől támogatja az OTKA, a támogatásból főként anyagokat és számítógépeket vásárolnak.

Irodalom:
Masaki Hori, Anna Sótér, Daniel Barna, Andreas Dax, Ryugo Hayano, Susanne Friedreich, Bertalan Juhász, Thomas Pask, Eberhard Widmann, Dezső Horváth, Luca Venturelli, Nicola Zurlo:
“Sub-Doppler two-photon laser spectroscopy of pbar-He+ and the antiproton-to-electron mass ratio”,
Nature 475, 484-488 (28 July 2011)

A CERN sajtóközleménye

Rövid filmes összefoglaló

További képek a kísérletről itt és itt