Importância está sujeito à atração gravitacional. A relatividade geral de Einstein previu que a antimatéria também deveria cair na Terra da mesma maneira. No entanto, não houve nenhuma evidência experimental direta até agora para mostrar isso. O experimento ALPHA no CERN é o primeiro experimento direto a observar o efeito de gravidade sobre o movimento da antimatéria. As descobertas descartaram a "antigravidade" repulsiva e sustentaram que gravidade influências importância e antimatéria de maneira semelhante. Foi observado que átomos de anti-hidrogênio (um pósitron órbita um antipróton) caiu na Terra da mesma forma que os átomos de hidrogênio.
A antimatéria é composta por antipartículas (pósitrons, antiprótons e antinêutrons são antipartículas de elétrons, prótons e nêutrons). Importância e a antimatéria aniquilam-se completamente quando entram em contato, deixando para trás energia.
Importância e a antimatéria foram criadas em quantidades iguais no início universo pelo Big Bang. No entanto, não encontramos antimatéria agora na natureza (assimetria matéria-antimatéria). A matéria domina. Como resultado, a compreensão das propriedades e do comportamento da antimatéria é incompleta. No que diz respeito ao efeito da gravidade no movimento da antimatéria, a teoria geral da relatividade previu que a antimatéria também deveria ser influenciada de forma semelhante, mas não houve observação experimental direta para confirmar isso. Alguns até argumentaram que, ao contrário da matéria (que está sujeita à atração gravitacional), antimatéria pode estar sujeito a uma 'antigravidade' repulsiva que foi descartada pelas descobertas recentemente publicadas da experiência ALPHA do CERN.
O primeiro passo foi fabricar antiátomos em laboratório e controlá-los para evitar que encontrassem a matéria e se aniquilassem. Pode parecer fácil, mas demorou mais de três décadas para fazer isso. Os pesquisadores se concentraram nos átomos de anti-hidrogênio como um sistema ideal para estudar o comportamento gravitacional da antimatéria porque os átomos de anti-hidrogênio são partículas de antimatéria eletricamente neutras e estáveis. A equipe de pesquisa pegou antiprótons com carga negativa produzidos em laboratório e os ligou a pósitrons com carga positiva de uma fonte de sódio-22 para criar átomos de anti-hidrogênio que foram posteriormente confinados em uma armadilha magnética para evitar a aniquilação com átomos de matéria. A armadilha magnética foi desligada para permitir que os átomos de anti-hidrogênio escapassem de forma controlada em um aparelho vertical ALPHA-g e as posições verticais nas quais os átomos de anti-hidrogênio se aniquilam com a matéria foram medidas. Os pesquisadores capturaram grupos de cerca de 100 átomos de anti-hidrogênio. Eles liberaram lentamente antiátomos de um grupo durante um período de 20 segundos, reduzindo a corrente nos ímãs superior e inferior. Eles descobriram que a proporção de antiátomos existentes na parte superior e inferior correspondia aos resultados dos átomos das simulações. Descobriu-se também que a aceleração de um átomo de anti-hidrogênio era consistente com a aceleração bem conhecida devido a gravidade entre a matéria e a Terra, sugerindo que a antimatéria está sujeita à mesma atração gravitacional que a matéria e não a qualquer 'antigravidade' repulsiva.
Esta descoberta é um marco no estudo do comportamento gravitacional da antimatéria.
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Fontes:
- CERN 2023. Notícias – O experimento ALPHA no CERN observa a influência da gravidade na antimatéria. Publicado em 27 de setembro de 2023. Disponível em https://www.home.cern/news/news/physics/alpha-experiment-cern-observes-influence-gravity-antimatter Acessado em 27 de setembro de 2023.
- Anderson, EK, Baker, CJ, Bertsche, W. et al. Observação do efeito da gravidade no movimento da antimatéria. Natureza 621, 716–722 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06527-1
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