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

      Elina Jyväs 1977–2017

    2. 2

      ”Kapitalistista logiikkaa” vastustavat talonvaltaajat eivät suostu lähtemään saaristohuvilalta – Helsingin vaihtamat uudet lukot rikottiin heti, valtaajat kieltävät koskeneensa

    3. 3

      Sylki paljastaa, että nykyihminen on joskus paritellut tuntemattoman ihmislajin kanssa

    4. 4

      Pikkupojat surmasivat 4-vuotiaan leikkitoverinsa, väitti Ruotsin poliisi vuonna 1998 – ”Tapaus Kevinin” esitutkinta-aineisto tuli vihdoin julki, ja lähes kaikki siinä viittaa veljesten syyttömyyteen

    5. 5

      Tietoturvaskandaali ravistelee Ruotsia – suomalainen asiantuntija pitää tapausta hyvänä muistutuksena ulkoistamisen riskeistä

    6. 6

      Kohukenkä myytiin loppuun saman tien verkkokaupassa – suomalaisissa urheilukaupoissa Niken uutta juoksutossua ei ole ollut tarjolla

    7. 7

      Viisilapsisen perheen äiti Aino Kämäräinen tekee itse hammastahnansa, välttää vihannespusseja ja elää heinäkuun ilman muovia – näin sinäkin voit vähentää muovijätettäsi

    8. 8

      130 kipulaastaria ja 770 tablettia vahvaa kipulääkettä puolessa vuodessa oli liikaa – Valvira puuttuu säännöllisesti lääkärien lääkemääräyksiin

    9. 9

      Valtavat venäläiset sota-alukset sivuuttivat Helsingin – HSTV:n helikopterivideo näyttää ydinsukellusveneen saattueen Suomenlahdella

    10. 10

      Charlien vanhemmat lopettavat oikeustaistelun lisähoidon saamiseksi sairaalle vauvalle – hengityskoneessa kituvan vauvan kohtalo on kuohuttanut ympäri maailmaa

    11. Näytä lisää
    1. 1

      ”Naamat” on kuin tuhannen ihmisen kotibileet – Tältä näyttää festivaalilla, joka suututti Sami Hedbergin managerin ja jonka liput myytiin loppuun ennen kuin esiintyjiä oli edes julkistettu

    2. 2

      Venäjällä media valmistautuu Putinin Suomen-vierailuun syyllistämällä, nöyryyttämällä ja vähättelemällä Suomea

    3. 3

      Pikkupojat surmasivat 4-vuotiaan leikkitoverinsa, väitti Ruotsin poliisi vuonna 1998 – ”Tapaus Kevinin” esitutkinta-aineisto tuli vihdoin julki, ja lähes kaikki siinä viittaa veljesten syyttömyyteen

    4. 4

      Viisilapsisen perheen äiti Aino Kämäräinen tekee itse hammastahnansa, välttää vihannespusseja ja elää heinäkuun ilman muovia – näin sinäkin voit vähentää muovijätettäsi

    5. 5

      Jos alamme tuomita toisiamme kuvottavien mutta yksityisiksi tarkoitettujen sanomisten vuoksi, olemme matkalla takaisin keskiajalle

    6. 6

      Kohukenkä myytiin loppuun saman tien verkkokaupassa – suomalaisissa urheilukaupoissa Niken uutta juoksutossua ei ole ollut tarjolla

    7. 7

      Räjähtäviä kaasuputkia ja rapistuvia moottoriteitä – edes Trumpin lupailemat tuhat miljardia eivät riitä korjaamaan USA:n rapakuntoon päässyttä infrastruktuuria

    8. 8

      Elina Jyväs 1977–2017

    9. 9

      Jalankulkijat kävelevät päin punaisia ja pyöräilijät ajelevat jalkakäytävillä – miksei liikenne­sääntöjen rikkomisesta sakoteta?

    10. 10

      Käpylässä sekakäyttäjillä on valikoiva maku: vain lonkero katosi hyllyistä – ”Perinteinen viinajuoppo on näissä tapauksissa harvassa”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Ole oma kesäheilasi: Näin masturboit, jos sinulla on penis

    2. 2

      Asuntopula ajaa nuoria aikuisia Inarin metsiin – Kaisa Tikka peseytyy purossa ja käyttää jääkaappinaan kivenkoloa

    3. 3

      Elävien kuolleiden kaupungilta näyttävän Daytonin ruumishuoneelta on tila loppu – Yhdysvaltoja riivaa historian pahin huume-epidemia, ja yliannostuksia ottavat niin eläkeläiset kuin lapsetkin

    4. 4

      Joka kolmas muistisairaus voitaisiin ehkäistä korjaamalla elintapoja – tutkijat tunnistivat yhdeksän vaaran paikkaa, jotka altistavat dementioille eri elämänvaiheissa

    5. 5

      Lilli Pukka, 28, on ollut ilman parisuhdetta 10 vuotta ja järjestää ”mää-juhlat” juhlistaakseen sitä – tyytyväiset sinkut voidaan kuitenkin kokea itsekkäinä tai jopa uhkana, sanoo asiantuntija

    6. 6

      Australialaisnainen soitti hätänumeroon Yhdysvalloissa, paikalle tullut poliisi ampui hänet – omaiset vaativat vastauksia surmasta

    7. 7

      Pikkupojat surmasivat 4-vuotiaan leikkitoverinsa, väitti Ruotsin poliisi vuonna 1998 – ”Tapaus Kevinin” esitutkinta-aineisto tuli vihdoin julki, ja lähes kaikki siinä viittaa veljesten syyttömyyteen

    8. 8

      Maistamaan pakottaminen vain pahentaa lapsen nirsoilua, ja sipulin piilottaminen ruokaan on epäreilua – lastenpsykiatri neuvoo, miten valikoivan lapsen voi saada syömään

    9. 9

      ”Naamat” on kuin tuhannen ihmisen kotibileet – Tältä näyttää festivaalilla, joka suututti Sami Hedbergin managerin ja jonka liput myytiin loppuun ennen kuin esiintyjiä oli edes julkistettu

    10. 10

      Jos alamme tuomita toisiamme kuvottavien mutta yksityisiksi tarkoitettujen sanomisten vuoksi, olemme matkalla takaisin keskiajalle

    11. Näytä lisää