Tiede

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

      Trump haluaa perua tilauksen uudesta Air Force One -koneesta

    2. 2

      Poliisi: Joukkotappelussa Töölössä ainakin kaksi kiinniottoa – HSTV:n suora lähetys seuraa mielenosoitusta

    3. 3

      Äärioikeisto järjestää salaisia konsertteja jatkuvasti Suomessa – tästä on kyse

    4. 4

      Nooralotta Neziri saapui Linnaan 82 000 euron lainakorussa – ”Yksi suurimmista kunnioista, mitä urheilija voi saada”

    5. 5

      Presidenttiparin vastaanotto käynnissä – kiinnostavimmat vieraat haastattelussa HSTV:n suorassa lähetyksessä

    6. 6

      Mies antoi kengurulle kuonoon Australiassa – eläinpuisto puolusti työntekijäänsä

    7. 7

      Ravintola Zetorista tuli äärioikeiston kokoontumispaikka – HOK-Elanto lisää järjestyksenvalvojien määrää itsenäisyyspäivänä

    8. 8

      Nyrkkeilijä Mira Potkonen kertoi presidentin vitsistä puolisolleen: ”Taitaa olla kilttiä poikaa kotona”

    9. 9

      Vastarintaliikkeen kulkueessa tappelu – HSTV:n videolla näkyvät kulkueessa olleiden kiinniotot

    10. 10

      44 vuotta vanhan elokuvaklassikon raiskauskohtaus järkyttää maailmaa – Miksi vasta nyt?

    11. Näytä lisää
    1. 1

      44 vuotta vanhan elokuvaklassikon raiskauskohtaus järkyttää maailmaa – Miksi vasta nyt?

    2. 2

      Äärioikeisto järjestää salaisia konsertteja jatkuvasti Suomessa – tästä on kyse

    3. 3

      Poliisi: Joukkotappelussa Töölössä ainakin kaksi kiinniottoa – HSTV:n suora lähetys seuraa mielenosoitusta

    4. 4

      Suuressa rakennus­kohteessa jälleen betoni­ongelmia, tuulivoimalan perustuksia piti purkaa – ministeriö kriisikokouksessa

    5. 5

      Suomi-viinasta tulossa hitti maailmalla – kuopiolainen juomasuku vie likööriään Aasian trendibaareihin

    6. 6

      Saara Aalto veti kymmenentuhatta ihmistä Senaatintorille – katso koko esiintyminen HSTV:stä

    7. 7

      Tutkijat ymmällään syistä: Ahkera häpykarvojen poisto nostaa herpesriskiä

    8. 8

      Slush lupaa puuttua tapahtuman iltajuhlissa esiintyneeseen seksuaaliseen häirintään monin tavoin – ”Täällä on nollatoleranssi seksismille”

    9. 9

      Pisa-tulokset tulivat: Suomella ei syytä häpeään mutta alueelliset erot huolestuttavat – pääkaupunki­seudun koululaiset rynnivät muiden ohi

    10. 10

      Jos et usko, että teinit ovat ihania, lue mitä Turun luostarivuoren yläkoulussa tapahtuu

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Nainen meni kauneusklinikalle Helsingissä – päätyi öisen autokyydin jälkeen leikattavaksi omakotitaloon Viron Pärnussa

    2. 2

      Susanne Päivärinta ja Jan Andersson kiistävät päätoimittaja Atte Jääskeläisen väitteet: Ylen linjausta perusteltiin ”muilla syillä”, juontajat sanovat

    3. 3

      Kymmenien suomalaisten kauneusleikkaukset ovat menneet pieleen – Cheyenne Järvisen rintoihin jäi rujot jäljet

    4. 4

      Tuhannet koulutetut karkaavat Suomesta ulkomaille joka vuosi, ja entistä harvempi aikoo palata – ”Tämä on hirveän hälyttävä tulos”

    5. 5

      Ylen päätoimittajan mukaan ohjaaja Susanna Kuparinen loukkasi Sipilän vaimoa – Kuparinen: ”Järkytyin ihan hirveästi”

    6. 6

      Sanna-Mari Paakki aloitti kampanjan tissien puolesta ja joutui Ylilaudalta nousseen vihakampanjan kohteeksi – ja se kertoo siitä, mikä internetiä nyt riivaa kaikkialla

    7. 7

      HS seurasi pikkujoulujen viettoa Tallinnan-laivalla: ”Mennään hyttiin pussailemaan?” – ”Mennään vaan”

    8. 8

      Pidimme kaksi viikkoa uutta päiväkirjamaista kalenteria, jota hehkutetaan maailmalla – näin se toimii

    9. 9

      Ruben Stiller kertoo HS:lle saamastaan varoituksesta ja Ylen kovista vaatimuksista Sipilä-asiassa: ”Olen hiiri ja minua pelotti”

    10. 10

      Ylen juontaja tenttasi päätoimittajaa suorassa lähetyksessä – ja hukkuu nyt kiittävään palautteeseen

    11. Näytä lisää