कुरा गुरुत्वाकर्षणको अधीनमा छ। आइन्स्टाइनको सामान्य सापेक्षताले एन्टिमेटर पनि त्यसै गरी पृथ्वीमा खस्ने भविष्यवाणी गरेको थियो। यद्यपि, त्यो देखाउनको लागि अहिलेसम्म कुनै प्रत्यक्ष प्रयोगात्मक प्रमाण थिएन। CERN मा अल्फा प्रयोग पहिलो प्रत्यक्ष प्रयोग को प्रभाव को अवलोकन गरेको छ गुरुत्वाकर्षण एन्टिमेटर को गति मा। खोजहरूले घृणित 'एन्टिग्रेभिटी' लाई अस्वीकार गर्यो र त्यसलाई राख्यो गुरुत्वाकर्षण प्रभाव कुरा र समान तरिकामा एन्टिमेटर। एन्टिहाइड्रोजनको परमाणुहरू (पोजिट्रोन धब्बा एन्टिप्रोटोन) हाइड्रोजनको परमाणु जस्तै पृथ्वीमा खस्यो।
एन्टिमेटर एन्टिपार्टिकल्सबाट बनेको हुन्छ (पोजिट्रोन, एन्टिप्रोटोन र एन्टिन्यूट्रोन इलेक्ट्रोन, प्रोटोन र न्यूट्रोनका एन्टिकणहरू हुन्)। कुरा र एन्टिमेटरले एकअर्कालाई पूर्ण रूपमा नष्ट गर्दछ जब तिनीहरू ऊर्जा छोडेर सम्पर्कमा आउँछन्।
कुरा र एन्टिमेटर प्रारम्भमा समान मात्रामा सिर्जना गरिएको थियो ब्रह्माण्डको बिग बैंग द्वारा। यद्यपि, हामीले अहिले प्रकृतिमा एन्टिमेटर फेला पार्दैनौं (पदार्थ-विरोधक विषमता)। कुरा हावी हुन्छ। फलस्वरूप, एन्टिमेटरको गुण र व्यवहारको बुझाइ अपूर्ण छ। एन्टिमेटरको गतिमा गुरुत्वाकर्षणको प्रभावको सन्दर्भमा, सापेक्षताको सामान्य सिद्धान्तले एन्टिमेटरले पनि त्यसरी नै प्रभाव पार्छ भनी भविष्यवाणी गरेको थियो, तर यसको पुष्टि गर्न कुनै प्रत्यक्ष प्रयोगात्मक अवलोकन थिएन। कतिपयले यस्तो तर्क पनि गरेका थिए कि पदार्थको विपरीत (जुन गुरुत्वाकर्षणको अधीनमा छ), प्रतिपदार्थ घृणित 'एन्टिग्रेभिटी' को अधीनमा हुन सक्छ जुन CERN को ALPHA प्रयोगको हालै प्रकाशित निष्कर्षहरूले अस्वीकार गरेको छ।
पहिलो चरण प्रयोगशालामा एन्टि-एटमहरू बनाउनु र तिनीहरूलाई पदार्थको सामना गर्न र विनाश हुनबाट जोगाउन तिनीहरूलाई नियन्त्रण गर्नु थियो। सुन्दा सजिलो लाग्न सक्छ तर त्यसो गर्न तीन दशकभन्दा बढी समय लाग्यो। अन्वेषकहरूले एन्टिहाइड्रोजन परमाणुहरूलाई एन्टिमेटरको गुरुत्वाकर्षण व्यवहार अध्ययन गर्नको लागि एक आदर्श प्रणालीको रूपमा शून्य गरे किनभने एन्टिहाइड्रोजन परमाणुहरू एन्टिमेटरको विद्युतीय रूपमा तटस्थ र स्थिर कणहरू हुन्। अनुसन्धान टोलीले प्रयोगशालामा उत्पादित नकारात्मक चार्ज गरिएको एन्टिप्रोटोनहरू लिए र तिनीहरूलाई एन्टिहाइड्रोजन परमाणुहरू सिर्जना गर्न सोडियम-22 स्रोतबाट सकारात्मक चार्ज गरिएको पोजिट्रोनसँग बाँध्यो जुन पछि पदार्थको परमाणुहरूसँग विनाश रोक्नको लागि चुम्बकीय जालमा सीमित थियो। चुम्बकीय जाललाई एन्टिहाइड्रोजन परमाणुहरूलाई एक ठाडो उपकरण ALPHA-g मा नियन्त्रित तरिकामा भाग्न अनुमति दिनको लागि बन्द गरिएको थियो र ऊर्ध्वाधर स्थितिहरू जसमा एन्टिहाइड्रोजन परमाणुहरू पदार्थसँग नष्ट हुन्छन्। अन्वेषकहरूले लगभग 100 एन्टिहाइड्रोजन परमाणुहरूको समूहलाई फँसे। तिनीहरूले बिस्तारै माथि र तल्लो चुम्बकहरूमा वर्तमान घटाएर 20 सेकेन्डको अवधिमा एक समूहको एन्टिएटमहरू छोडे। तिनीहरूले फेला पारे कि माथि र तल मार्फत अवस्थित एन्टि-एटमहरूको अनुपात सिमुलेशनबाट परमाणुहरूको नतिजासँग मेल खान्छ। यो पनि फेला पर्यो कि एन्टिहाइड्रोजन एटमको प्रवेग ज्ञात प्रवेग संग संगत थियो कारण गुरुत्वाकर्षण पदार्थ र पृथ्वीको बीचमा एन्टिमेटर पदार्थको रूपमा समान गुरुत्वाकर्षण आकर्षणको अधीनमा छ र कुनै घृणित 'एन्टिग्रेविटी' को अधीनमा छैन।
यो खोज एन्टिमेटरको गुरुत्वाकर्षण व्यवहारको अध्ययनमा कोसेढुङ्गा हो।
***
स्रोत:
- CERN 2023. समाचार - CERN मा अल्फा प्रयोगले एन्टिमेटरमा गुरुत्वाकर्षणको प्रभावलाई अवलोकन गर्दछ। २७ सेप्टेम्बर २०२३ मा पोस्ट गरिएको। मा उपलब्ध छ https://www.home.cern/news/news/physics/alpha-experiment-cern-observes-influence-gravity-antimatter 27 सेप्टेम्बर 2023 मा पहुँच।
- एन्डरसन, EK, बेकर, CJ, Bertsche, W. et al। एन्टिमेटरको गतिमा गुरुत्वाकर्षणको प्रभावको अवलोकन। प्रकृति ६२१, ७१६–७२२ (२०२३)। https://doi.org/10.1038/s41586-023-06527-1
***
