Een recent onthuld experiment bij CERN bevestigt dat Einstein gelijk had; antimaterie reageert op dezelfde manier op natuurkrachten als materie. Het lijkt een logische hypothese, maar wetenschappers hebben tientallen jaren geworsteld om het te bewijzen - tot nu.
De onderzoekers gebruikten het Antihydrogen Laser Physics Apparatus (ALPHA) experiment om antihydrogen atomen op te sluiten, vast te houden en te laten ontsnappen, waarbij ze keken of ze naar beneden of naar boven vielen. De meeste anti-atomen vielen uiteindelijk, wat lijkt te bewijzen dat zwaartekracht dezelfde invloed heeft op antimaterie als op materie.
De natuurkundigen in het ALPHA-lab maakten antihydrogeenatomen in CERN, de enige plek ter wereld waar deze "eenvoudigere" antimaterieatomen betrouwbaar geproduceerd en vastgehouden kunnen worden. Bij het experiment werd een versneller gebruikt om antiprotonen te maken uit protonbotsingen met hoge snelheid. Vervolgens werd een "vertrager" genaamd ELENA gebruikt om ze af te remmen. De antiprotonen werden later gekoppeld aan positronen, positief geladen antielektronen, teneinde antihydrogeenatomen te maken.
De antimaterie-atomen werden vervolgens naar een drie meter hoge verticale schacht "geduwd", omringd door supergeleidende elektromagnetische spoelen. De magneten hielden de antiatomen op hun plaats en vermeden contact met gewone materie, wat zou hebben geleid tot het vrijkomen van energie en vernietiging van materie-antimaterie. Tot slot verzwakten de onderzoekers geleidelijk de magnetische veldsterkte aan de boven- en onderkant van de schacht, waarbij ze de antiatomen detecteerden met twee sensoren toen ze ontsnapten uit de twee "gaten" in hun magnetische val.
Het experiment toont aan dat de meeste antiatomen (ongeveer 80%) ontsnapten via de bodem van de val, een asymmetrie die volgens de onderzoekers te wijten was aan de "neerwaartse zwaartekracht". Einsteins Algemene Relativiteitstheorie voorspelt dat materie en antimaterie hetzelfde gedrag vertonen in zwaartekrachtinteracties. Deze voorspelling is echter moeilijk te testen omdat de invloed van zwaartekracht veel zwakker is dan die van andere natuurkrachten, zoals elektromagnetisme.
De ALPHA-samenwerking bevestigt dus eerdere indirecte metingen van antimaterie-interacties met zwaartekracht. Bovendien sluit het experiment een mogelijke verklaring voor de onbalans tussen materie en antimaterie uit. Natuurkundige wetten voorspellen dat de twee soorten materie in dezelfde hoeveelheid zouden moeten bestaan, maar directe waarnemingen ondersteunen die theorie niet.
Eén theorie zegt dat de zwaartekracht antimaterie kan hebben afgestoten tijdens de oerknal, waarbij antimaterie "omhoog" ging terwijl gewone materie "omlaag" ging. Het ALPHA-experiment sluit deze verklaring uit. De CERN-test bevestigt niet alleen opnieuw de geldigheid van Algemene Relativiteit en het Standaard Model van de deeltjesfysica, maar kan wetenschappers ook helpen om de zwaartekracht van antimaterie beter te begrijpen.
Bron: Techspot
