Importância is subject to gravitational attraction. Einstein’s general relativity had predicted that antimatter also should fall to Earth in the same way. However, there was no direct experimental evidence so far to show that. ALPHA experiment at CERN is the first direct experiment to have observed the effect of gravidade on the motion of antimatter. The findings ruled out repulsive ‘antigravity’ and held that gravidade influências importância and antimatter in a similar way. It was observed that atoms of antihydrogen (a positron órbita an antiproton) fell to Earth in the same way as atoms of hydrogen.
Antimatter is composed of antiparticles (positrons, antiprotons and antineutrons are antiparticles of electrons, protons and neutrons). Importância and antimatter annihilate each other completely when they come in contact leaving behind energy.
Importância and antimatter were created in equal amounts in the early universo by Big Bang. However, we do not find antimatter now in the nature (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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