Valikko
Tiede

Suomalaistutkijat mukana mittaamassa antiainetta tarkimmin maailmassa

Neutraali antivety on varaukseltaan aika lailla kuin vety.

Antivetyatomin varaus on nyt mitattu niin tarkasti, että fyysikko Petteri Pusa uskaltaa sanoa neutraalin antivedyn olevan ainakin varaukseltaan hyvin samanlaista kuin vety.

Löydös voi kuulostaa vähäiseltä, mutta se on askel arvoituksellisen antiaineen tutkimuksessa. Euroopan hiukkastutkimuksen keskuksen (Cern) Alphan-kokeen työryhmän tulokset on julkaistu tiedelehdessä Nature.

Mukana isossa ryhmässä on kaksi suomalaistutkijaa. Liverpoolin yliopistossa työskentelevän Pusan lisäksi kokeessa työskentelee Swansean yliopiston tutkija Stefan Eriksson.

Nyt tehdyn mittauksen perusteella antivetyn varaus on ainakin miljardisosan tarkkuudella sama kuin vedyn.

”Se osoittaa, että on mahdollista suorittaa tarkkuusmittauksia hyvin pienelle määrälle antimateria-atomeja. Se avaa tien aineen ja antiaineen mysteerin selvittämiselle”, Pusa sanoo.

Mutta vielä selitystä ei ole.

Antimaterian eli antiaineen häviäminen universumin alussa aineen tieltä on fysiikan suuria arvoituksia. Miksi koostumme aineesta emmekä antiaineesta?

Vallitsevan fysiikan standardimallin mukaan ainetta ja antiainetta olisi pitänyt syntyä yhtä paljon universumin alkuräjähdyksessä. Ainetta jäi vähän enemmän, ja sitä mekin olemme.

”Meille tuntemattomasta syystä emme kuitenkaan havaitse antimateriaa käytännössä lainkaan”, Pusa sanoo. Antimateria ei viihdy yhtään materian seurassa. Kohdatessaan ne välähtävät olemattomiin.

Tunnetuilla alkeishiukkasilla on kuitenkin jokaisella antihiukkanen. Antiaineen olemassaolo on myös osoitettu. Jo 1930-luvulla Carl Anderson löysi avaruussäteilystä positronin, joka on elektronin antihiukkanen – positroni ehti kovaa vauhtia ilmaisimeen ennen tuhoutumistaan.

Nyt antiainetta osataan jo tehdä. Cernissa Alpha-kokeessa syntyy yksinkertaisinta antiatomia eli neutraalia antivetyä. Siinä on ytimessä antiprotoni, jonka ympärillä on positroni.

Cernin antiaineloukku muistuttaa isoa tölkkiä. Sen sisällä on ”suurtyhjiö” eli avaruuden tyhjiö ja magneettikentistä muodostuva pullo. Magneettiloukku nappaa synnytettävän antivedyn.

”Toiselta puolelta tulee noin 30 000 antiprotonia ja toiselta puolelta kaksi miljoonaa positronia. Loukussa syntyy 5 000–6 000 antivetyä. Yksi saadaan talteen”, Pusa kuvailee.

”Ennätyksemme on viisitoista minuuttia, niin kauan olemme pystyneet säilyttämään mittauksissa antiainetta”, Pusa sanoo. Ilman mittauksia antiaine säilyisi kauemminkin.

Antivetyatomin varauksen mittaaminen onnistuu välillisesti. Karkeasti sen voisi kuvata niin, että magneettipulloon luodaan sähkökenttä, jonka voimakkuutta vaihdellaan. Jos antivety on varaukseton, se ei reagoi sähkökentän muutoksiin, Pusa kuvailee.

Mittauksia haasteena on se, että vain yksittäisiä antivetyatomeita pystytään tarkastelemaan kerralla.

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää

    Luetuimmat

    1. 1

      Bernerin liikennevisio on kunnianhimoinen – toteutuessaan hanke muuttaisi suomalaista yhteiskuntaa peruuttamattomalla tavalla

    2. 2

      Mies, jos haluat nöyrän kumppanin, ota koira

    3. 3

      Tässä ovat uuden liikennemallin voittajat ja häviäjät

    4. 4

      Ministeri Berner infossa: Liikenteen lähivuosien muutos on suurempi kuin auton keksiminen

    5. 5

      Sinnikkyyttä voi opettaa, ja se on nyt erityisen tärkeää, sanoo erityisluokanopettaja – ”Lapset ja nuoret eivät enää tajua, miten paljon työtä asiat vaativat”

    6. 6

      Erika Vikman on tv-tähti, suosikkilaulaja – ja Dannyn kumppani, mutta miten hän oikein on 23-vuotiaana tullut tähän?

    7. 7

      Jo kolme vakavaa korruptiovyyhtiä – mikä Helsingin hallinnossa oikein mättää, Jussi Pajunen?

    8. 8

      Selkäkipu ei estä seksiä – terapeutit esittelevät kahdeksan asentoa, joissa yhdyntä onnistuu

    9. 9

      HS asensi kohutun ”mustan laatikon” testiautoon – tällaista tietoa Bernerin esille nostama seurantalaite keräsi

    10. 10

      Lumivyöry Italiassa tempaisi hotellin mukanaan – kateissa noin 30 ihmistä, pelastustöitä hidastaa jopa viiden metrin lumihanki

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Poliisi epäilee Helsingissä ”kaikkien aikojen korruptiotapausta” – Helsingin opetusviraston turvallisuuspäällikkö vangittu

    2. 2

      Ruokatrendit, kuten sushi, veganismi ja pienoluet, ovat esittämistä, jolla hyväosaiset tekevät eroa muihin, sanoo tutkija – ja hänellä on lukuja todisteeksi

    3. 3

      Mies, jos haluat nöyrän kumppanin, ota koira

    4. 4

      Perussuomalaisten kansanedustaja laulaa levyllään ”punahuorasta” – Kannen kuvassa uhataan aseella naista punaisten muistomerkillä

    5. 5

      ”Jokainen, jolla on auto, häviää” – Veronmaksajien mukaan Bernerin esitys uhkaa romahduttaa käytettyjen autojen arvon jo nyt

    6. 6

      Helsingin epäily tarkentui: Virkamies veti välistä oppilaiden tietokoneisiin tarkoitettuja rahoja – päätti jopa 55 miljoonasta eurosta

    7. 7

      Sinnikkyyttä voi opettaa, ja se on nyt erityisen tärkeää, sanoo erityisluokanopettaja – ”Lapset ja nuoret eivät enää tajua, miten paljon työtä asiat vaativat”

    8. 8

      Viranomaiset hakivat espoolaispojan kesken koulupäivän – vakavasti sairas äiti ei pääse tapaamaan satojen kilometrien päähän vietyä lastaan

    9. 9

      Tiedustelupalvelu CIA avasi arkistojaan nettiin – ufoja, vakoilutarinoita sekä satoja Suomea koskevia asiakirjoja

    10. 10

      Ennen musiikkiluokille jonotettiin, nyt niitä ajetaan alas: ”Musiikista tulee tätä menoa vain eliitin harrastus”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Ulkomailla asuneet suomalaiset kertovat rajusta paluusokista: ”Tuntui siltä, että ainoa vaihtoehto on lähteä taas pois”

    2. 2

      Parisuhteissa mies ei päätä juuri mistään, sanoo asiantuntija – ”Tasa-arvoisesta suhteesta on ajauduttu hyvin kauas”

    3. 3

      Uudet seksitavat lisäävät rajusti nielusyöpien määrää – tutkija ehdottaa HPV-rokotusohjelman laajentamista poikiin

    4. 4

      Olivia Oras ryhtyi instaamaan, sai tuhansia seuraajia ja vietti 16-vuotiaana vip-elämää – mutta alkoi pelätä imeytymistä someen ja palasi kotiin

    5. 5

      Poliisi epäilee Helsingissä ”kaikkien aikojen korruptiotapausta” – Helsingin opetusviraston turvallisuuspäällikkö vangittu

    6. 6

      Joukko Munkkiniemen yhteiskoulun lukion oppilaita karkasi bileristeilylle Ruotsiin – Rehtori: ”Viitteitä suuresta salajuonesta”

    7. 7

      Heli Kurjanen kehitti maailman myydyimmän kuukautiskupin – suorasukainen markkinointi on järkyttänyt Yhdysvalloissa

    8. 8

      Kukaan ei tunne 25-vuotiasta Axel Thesleffiä, mutta hänen biisinsä oli viime vuoden suurin Suomi-hitti, jota on kuunneltu yli 130 miljoonaa kertaa – Miten se on mahdollista?

    9. 9

      Muutin 41-vuotiaana vanhempieni luokse ja toivon, että oma lapseni voi keski-ikäisenä kivuta syliini itkemään

    10. 10

      Ruokatrendit, kuten sushi, veganismi ja pienoluet, ovat esittämistä, jolla hyväosaiset tekevät eroa muihin, sanoo tutkija – ja hänellä on lukuja todisteeksi

    11. Näytä lisää