Группе ученых, работающих в рамках программы ALPHA Европейской организации ядерных исследований CERN, впервые в истории науки удалось зарегистрировать и измерить параметры перехода атомов антиводорода из энергетического состояния 1S в состояние 2S и наоборот. Переходы атомов из одного энергетического состояния в другое производился путем регистрации спектроскопических изменений, а точность производимых измерений составила одну миллиардную долю процента.
«Наши наблюдения и произведенные вычисления являются одной из важных частей программы по исследованию антивещества, проводимой сообществом ALPHA» — рассказывает доктор Крис Расмуссен (Dr Chris Rasmussen), — «А разработанная нами методика измерений позволит проводить измерения различных характеристик атомов антиматерии с беспрецедентным на сегодняшний день уровнем точности».
Физическая реализация экспериментов с атомами антиматерии осложняется тем, что существующие ловушки антивещества могут обеспечить надежное удержание лишь небольшого количества антиатомов, не более двух десятков на практике. Столь малое количество атомов накладывает повышенные требования к используемой измерительной аппаратуре, которой приходится иметь дело с сигналами, почти скрытыми в фоновых шумах и помехах.
Ученые CERN произвели целый ряд вычислений и расчетов математических моделей для того, чтобы определить самый подходящий метод для произведения высокоточных измерений, в котором учитывается малое количество исследуемых атомов антиматерии. И после этого, в соответствии с разработанными методами измерения были созданы соответствующие узлы и входные цепи измерительной аппаратуры.
Точность, с которой измеряются характеристики и параметры энергетического состояния атомов обычного водорода, составляет на сегодняшний день порядка 10^-15 процента. Ученые всеми силами стремятся достигнуть такой же точности и при измерении характеристик атомов антиводорода. А в случае успешного получения данных, имеющих сопоставимую точность и касающихся атомов вещества и антивещества, водорода и антиводорода в данном случае, ученые смогут найти ответы на некоторые из фундаментальных вопросов.
«В наших исследованиях мы стремимся к тому, что бы с наибольшей точностью сравнить характеристики водорода и антиводорода» — рассказывает профессор Нильс Мэдсен (Niels Madsen), — «Это позволит нам ответить на самый главный вопрос современной физики, почему во Вселенной практически не наблюдается антивещества, несмотря на то, что в момент Большого Взрыва вещество и антивещество образовались в равных количествах».
