Antigravità — è possibile? La scienza promette di scoprirlo molto presto

Uno dei fatti più sorprendenti nella scienza è, per quanto versatili le leggi della natura. Ogni particella è soggetta uno e le stesse regole, vivendo le stesse forze, c'è nelle stesse costanti fondamentali, non importa dove e quando si trova. Dal punto di vista della gravità di ogni singola particella dell'Universo sta vivendo la stessa accelerazione di gravità o la stessa curvatura dello spazio-tempo, non importa quali proprietà possiede.

In ogni caso, come suggerisce la teoria. In pratica alcune cose misurare è molto difficile. I fotoni e i soliti stabili le particelle cadono ugualmente, come previsto, in un campo gravitazionale, e la Terra fa qualsiasi particella di massa ad accelerare verso il suo centro una velocità di 9,8 m/s². Ma come abbiamo cercato, noi non è mai riuscito a misurare l'accelerazione gravitazionale dell'antimateria. Lei ha il dovere di accelerare stesso modo, ma fino a quando noi non misuriamo, non possiamo essere sicuri. Uno degli esperimenti mira a trovare una risposta a questa domanda, una volta per tutte. A seconda di quello che si troverà, possiamo essere un passo avanti verso la rivoluzione scientifica e tecnologica.

se Esiste antigravità?

Forse non ve ne rendete conto, ma ci sono due completamente diversi modi per presentare la massa. Da un lato, c'è la massa, che accelera quando si applica ad esso il potere: è m nella famosa equazione di Newton, dove F = ma. E ' lo stesso nell'equazione di Einstein E = mc², da cui è possibile calcolare quanta energia serve per creare particelle (o antiparticelle) e quanta energia si ottiene, quando ha spazzato via.

Ma c'è un'altra massa, massa gravitazionale. Questa massa m che compare nell'equazione di peso sulla superficie della Terra (W = mg) o in legge gravitazionale di Newton, F = GmM/r². Nel caso in cui con la materia ordinaria sappiamo che queste due massa inerziale e massa gravitazionale — devono essere uguali con precisione fino a 1 parte su 100 miliardi, grazie sperimentale con i limiti più di 100 anni fa Laurent Eotvos.

Ma nel caso di antimateria non potremmo mai tutto questo misurare. Abbiamo usato негравитационные di potere all'antimateria e visto come si è accelerato; abbiamo creato e distrutto antimateria; sappiamo esattamente come si comporta il suo inerziale massa — esattamente come inerziale la massa della materia ordinaria. F = ma e E = mc² funziona in caso di antimateria, come con la materia ordinaria.

Ma se vogliamo saperne di comportamento gravitazionale dell'antimateria, non possiamo prendere come base per la teoria; dobbiamo misurare. Fortunatamente, è attualmente in corso un esperimento, il cui compito è di capire proprio questo: l'esperimento ALPHA del CERN.

Una delle più grandi innovazioni che si sono succeduti negli ultimi tempi, è stata la creazione non solo di particelle di antimateria, ma e neutri, sostenibili legate stati a loro. Antiprotoni. e positroni (антиэлектроны) possono essere creati, rallentati e costretti a interagire con l'altro per formare neutro антиводорода. Utilizzando una combinazione di campi elettrici e magnetici, possiamo limitare questi антиатомы e mantenerli in uno stato stabile, lontano dalla materia, che porterà all'annientamento in caso di collisione.

Ci è riuscito con successo a mantenere in uno stato stabile per 20 minuti alla volta, che supera di gran lunga микросекундные scale temporali, che di solito stanno vivendo instabili fondamentali di particelle. Abbiamo mitragliare i loro fotoni e ha scoperto che essi hanno gli stessi spettri di emissione e assorbimento, e gli atomi. Abbiamo stabilito che la proprietà dell'antimateria stessi, come predice standard fisica.

Ad eccezione di gravità, naturalmente. Il nuovo rilevatore di ALPHA-g, costruito sulla canadese fabbrica di TRIONFO e inviato al CERN all'inizio di quest'anno, dovrebbe migliorare i limiti di accelerazione gravitazionale dell'antimateria a una soglia critica. Accelerato se antimateria in presenza di un campo gravitazionale sulla superficie della Terra fino a 9,8 m/s² (verso il basso), -9,8 m/s² (verso l'alto), 0 m/s² (in assenza di accelerazione gravitazionale) o a qualche altro valore?

Sia teorico, sia dal punto di vista pratico, qualsiasi risultato diverso da quello previsto +9,8 m/s², sarà assolutamente rivoluzionario.

La Controparte di antimateria per ogni particella di materia deve avere:

• la stessa massa
• la stessa accelerazione in un campo gravitazionale
• opposta carica elettrica
• opposto spin
• le stesse proprietà magnetiche
• deve comunicare allo stesso modo, in atomi, molecole e la struttura più grande
• deve avere la stessa gamma di позитронных spostamento in una varietà di configurazioni.

Alcune di queste proprietà sono state rilevate in tempo: inerziale la massa di antimateria, carica elettrica, spin e proprietà magnetiche sono ben noti, studiati. Vincolanti e transitorie proprietà misurato da altri rivelatori di un esperimento ALPHA e coincidono con le previsioni della fisica delle particelle elementari.

Ma se l'accelerazione gravitazionale è negativo e non positivo, è letteralmente ribaltare il mondo a testa in giù.

Attualmente, non esiste una cosa come la gravità conduttore. In un conduttore le spese libere vivono sulla superficie e possono muoversi, ridistribuendo in risposta a tutte le cariche nelle vicinanze. Se avete una carica elettrica al di fuori di un conduttore elettrico, l'interno del conduttore è schermato da questa fonte di elettricità.

Ma difendersi dalla forza di gravitànon c'è modo. Non c'è modo di configurare uniforme il campo gravitazionale in una certa regione di spazio, come, ad esempio, paralleli tra le piastre di un condensatore. Il motivo? A differenza di energia elettrica, che viene generato positivi e negativi cariche, c'è solo un tipo gravitazionale «carica» — massa/energia. La forza gravitazionale è sempre attrae e non cambiare.

Ma se vi sarà negativo gravitazionale di massa, tutto cambia. Se l'antimateria in realtà si manifesta proprietà antigravitazionali, cade verso l'alto, non verso il basso, alla luce della gravità si compone di антимассы o антиэнергии. Secondo le leggi della fisica che conosciamo, антимассы o антиэнергии non esiste. Siamo in grado di inviare loro e immaginare come si comportano, ma ci aspettiamo che l'antimateria è normale avere la massa e la normale energia, se si parla di gravità.

Se антимасса esiste davvero, un sacco di progressi tecnici, di cui sognato di scrittori di fantascienza per molti anni, improvvisamente diventa fisicamente fattibile.

• Siamo in grado di creare gravitazionale conduttore se stessi dalla forza gravitazionale.
• Siamo in grado di creare gravitazionale condensatore nello spazio e creare un campo di gravità artificiale.
• potremmo anche creare una curvatura motore, perché avrebbe ricevuto la capacità di deformare lo spazio-tempo così come richiesto matematica la decisione della teoria della relatività generale, la proposta di Miguel Alcubierre nel 1994.

Questa È un'opportunità incredibile, che è considerato quasi impossibile che tutti i fisici teorici. Ma quali che siano selvatici o impensabili non sono le vostre teorie, si devono rafforzare la loro o confutare esclusivamente i dati sperimentali. Solo misurando l'Universo e di esporre le sue ispezioni, si può sapere esattamente come funzionano le leggi.

Mentre noi non misuriamo l'accelerazione gravitazionale dell'antimateria con la precisione necessaria per determinare cade verso l'alto o verso il basso, dobbiamo essere aperti per opzione, che la natura non si comporta così, come siamo da lei ci aspettiamo. Il principio di equivalenza potrebbe non funzionare in caso di antimateria; si può essere al 100% антипринципом. E in questo caso si apre un mondo di nuove possibilità. La risposta impariamo un paio di anni, dopo aver trascorso un semplice esperimento: mettiamo антиатом nel campo gravitazionale e vediamo come andrà a cadere.

Verso l'Alto o verso il basso, fare una scommessa? Dì nel nostro