![](https://www.quark.sk/wp-content/uploads/2019/09/Aegis-300x200.jpg)
V roku 1995 sa vedcom v CERN-e prvýkrát podarilo pozorovať antiatóm a Quark o tejto udalosti informoval v septembri 1996. Prečítajte si pôvodný článok o prvom pozorovaní antivodíka spolu s hodnotením vývoja výskumu antihmoty až do súčasnosti.
V odborných časopisoch sa objavila správa o premiére antiatómu. Vedci v Európskom centre fyziky častíc (obrovský komplex fyzikálnych zariadení na hraniciach Francúzska a Švajčiarska, známy ako CERN, ktorého je aj Slovensko členom) pozorovali antivodík. Tento historický experiment uskutočnili na zariadení LEAR (Low Energy Antiproton Ring), v ktorom sa proti sebe pohybujú antiprotóny a antielektróny. Za istých cieľavedome pripravených okolností je výsledkom zrážky antiprotónu s antielektrónom práve antivodík. Vedci poznajú antihmotu už dávnejšie. V roku 1931 britský teoretický fyzik P. A. M. Dirac predpovedal existenciu antielektrónu (častejšie sa nazýva pozitrón), ktorý má namiesto záporného elektrického náboja kladný. O rok neskôr ho pozorovali v hmlovej komore. V roku 1954 v Berkeley (USA) na zariadení zvanom synchrotrón úspešne vyprodukovali antiprotón a antineutrón. Existencia antihmoty a jej vlastnosti sú zahalené tajomstvom. Ale aj to málo, čo o antihmote vieme, je fascinujúce. Každá normálna elementárna častica má svoj opak – antičasticu. Ak sa častica stretne so svojou antičasticou, obe zaniknú a premenia sa na čistú energiu (žiarenie). Možný je aj opačný proces. Energia sa skondenzuje – premení sa na časticu a jej antičasticu. Môžu antičastice vzájomným pospájaním sa vytvárať zložitejšie štruktúry? Môžu antiprotóny, antineutróny a pozitróny vytvoriť antiatóm? A čo antiatómy? Nemôžu vytvoriť antimolekuly, tie zase antibunky, z ktorých by vyrástol antistrom… na antiplanéte?
Vymyslieť zariadenie
Experiment s antivodíkom v CERN-e dal kladnú odpoveď na prvú otázku. Kým získame odpovede na ďalšie, treba vyrobený antivodík dôkladne preštudovať, vymyslieť a skonštruovať zložité zariadenie, ktoré by ho udržalo pri živote o niečo dlhšie, a to presne na mieste s pozorovacími detektormi. Vedci v CERN-e hovoria, že to potrvá niekoľko rokov. Americkí fyzici, ktorí úspešný pokus európskych kolegov chápu ako výzvu, tvrdia, že im na to budú stačiť dva roky. Uvidíme…
![](https://www.quark.sk/wp-content/uploads/2019/09/Antiproton-decelerator-300x197.jpg)
Predpovede sa napĺňajú pomalšie
Po prvom pozorovaní antivodíka boli vedci vo svojich predpovediach týkajúcich sa výskumu antihmoty optimistickí. Ako sa tieto ich predpovede naplnili, nám povedal časticový fyzik Ivan Melo z Elektrotechnickej fakulty Žilinskej univerzity. Antivodíkové atómy vyrobené v roku 1995 mali príliš vysokú energiu, aby sa dali študovať. CERN preto v roku 1999 spustil svoj prvý spomaľovač častíc (Antiproton Decelerator, AD), ktorý pomohol v roku 2002 vyrobiť antivodíkové atómy s nízkou energiou. Ďalšou veľkou výzvou bolo udržať elektricky neutrálne antiatómy v pasci (fľaša s vysokým vákuom, ktorá bráni kontaktu medzi antiatómami a atómami pomocou silného magnetického poľa) dostatočne dlhý čas, skôr než anihilujú. Postupovalo sa krok po kroku, až napokon v roku 2011 experiment ALPHA v CERN-e dokázal udržať antiatómy vodíka v pasci 16 minút, čo umožnilo rozbehnúť štúdium spektra antivodíka. Merania zatiaľ v súlade so štandardným modelom časticovej fyziky neukázali rozdiel medzi spektrami antivodíka a vodíka. Od roku 2018 funguje v CERN-e ďalší spomaľovač, ELENA. Jeho úlohou je v spolupráci s AD vyrobiť pomalé antivodíkové atómy v oveľa vyšších počtoch, čo zvýši presnosť meraní. Experimenty budú pokračovať v štúdiu spektra antivodíka a budú sa tiež skúmať jeho gravitačné vlastnosti. Experimenty sú veľmi náročné a už teraz je isté, že ani takmer 24 rokov od vyrobenia prvých atómov antivodíka nestačilo na zodpovedanie všetkých otázok o antihmote.
R, foto CERN