skolaPMN

Otvaranje Škole prirodno-matematičkih nauka u Nišu

U subotu, 18. novembra na Prirodno-matematičkom fakultetu u Nišu počinje Škola prirodno-matematičkih nauka. Ovu školu namenjenu učenicima 7. i 8. razreda osnovne i svih razreda srednje škole ove godine po ...
biosignatureNajava

Astrobiologija i astronomsko posmatranje povodom Noći istraživača

Povodom predstojeće Evropske noći istraživača AD "Alfa" i Departman za fiziku PMF-a u Nišu organizuju naučno-popularno predavanje (četvrtak, 28. septembar) i teleskopsko posmatranje (petak, 29. septembar).Jedno od kanonskih pitanja astrobiologije ...
Perseid Meteors over Mount Shasta

Letnji vatromet u epizodi Perseidi 2023

Svake vedre noći, ako odete negde daleko od svetla grada i ako ste dovoljno strpljivi možete da vidite nekoliko meteora svakog sata. Međutim, svake godine u vreme Nisville Jazz festivala, ...
Unearthed-SuperMoon-1611-1-web

Dva (plava) Supermeseca u avgustu 2023. godine

Ako sutra uveče pogledate u nebo videćete Supermesec, najveći Mesec u mnogo godina! Bićete svedok spektakularnog prizora kakav se retko viđa na nebu, pun Mesec će biti ogroman, najveći koji ...
kvark-kvazar

Od kvarka do kvazara - uz mnogo astrofizike i malo matematike u Maju mesecu matematike u Nišu

Obeležavanje Maja meseca matematike, u organizaciji Departmana za matematiku PMF-a u Nišu nastavlja se u petak, 26. maja, od 17:00 h, u amfiteatru Prirodno-matematičkog fakulteta u Nišu sa tri nova ...
Slika dana: Mesec u polusenci [18.10.2013]

Pomračenje Meseca polusenkom (5. maj 2023)

Za ovaj petak (5. maj) nebeska mehanika “pripremila” je pomračenje Meseca, Međutim, ovo pomračenje značajno će se razlikovati od onih atraktivnih delimičnih i totalnih pomračenja Meseca koja smo posmatrali tokom ...
slika2

Нобелова награда за физику 2022. године

Аутор: проф. др Мирољуб Дугић(Институт за физику, Природно-математички факултет, Универзитет у Крагујевцу)Нобелову награду за физику за 2022. годину поделила су тројица експерименталних физичара за област заснивања квантне механике, Ален Аспе ...
CometZtf_Hernandez_960

Kometa C/2022 E3 (ZTF)

Ako ste tokom prethodnih par meseci bili totalno izolovani od vesti ili toliko ne volite vesti iz astronomije da čim ih čujete menjate sajt/TV kanal/radio stanicu onda verovatno niste čuli ...
solar-eclipse

Delimično pomračenje Sunca (25. oktobar 2022)

Još tačno deset dana deli nas do predstojećeg delimičnog pomračenja Sunca koje će biti vidljivo iz Srbije. Pomračenje Sunca za mnoge je verovatno najznačajnija i najazanimljivija pojava koju možemo da ...
kosmicke-litice

Džejms Veb Teleskop - prve fotografije

Odavno je "Svet nauke" otišao u zimski... letnji... višegodišnji san i teško ga je probuditi ali neki događaji u nauci su toliko značajni da mogu da predstavljaju prekretnicu u budućem ...
800px-Benjamin_Franklin_1767

Bendžamin Frenklin (1706 - 1790)

Na današnji dan, 17. januara, 1706. godine, u Bostonu (Masačusets, SAD), rođen je Benžamin Frenklin (Benjamin Franklin), američki naučnik i političar, borac za ljudska prava, učesnik u Američkom ratu za ...
1280px-ALH84001_structures

Meteorit sa Marsa ALH84001

Najpoznatiji meteorit sa Marsa otkriven je 27. decembra 1984. godine na Antarktiku.Ovaj meteorit nosi oznaku ALH84001 i otkriven je u oblasti Allan Hills, grupi brda na Antarktiku. Pronašao ga tim ...
Slika dana: Galileo Galilej i teleskop [25.08.2014]

Prvi teleskop

Galileo Galilej i prvi teleskop (izvor: Physics Today)Na današnji dan 1609. godine Galileo Galilej predstavio je "prvi teleskop" Leonardu Donatu, vladaru Venecije, i njegovim savetnicima. Galileo Galilej napravio je ovaj ...
apolo11-pre-poletanja

52 godine od Malog koraka za čoveka - Apolo 11

Na današnji dan, pre tačno 52 godine, 20. jula 1969. godine čovek je prvi sleteo na površinu drugog nebeskog tela.Oko šest sati pre “malog koraka za čoveka, ali velikog za čovečanstvo” dvočlana posada ...
yuri_gagarin_01

Juri Gagarin - 60 godina od prvog leta u svemir

Pre tačno 60 godina, 12. aprila 1961. godine oko 9 sati po Moskovskom vremenu, raketa Vostok 1 poletela je ka svemiru. U raketi je sedeo Juri Gagarin koji je nekoliko minuta kasnije postao prvi čovek u ...
ada_lovelace_portrait

Rođendan Ejde King Lavlejs - prve programerke

Samo dan kasnije ali i mnogo godina pre rođenja Grejs Hoper, na današnji dan, 10. decembra 1815. godine rođena je Ejda King Lavlejs (Ada Lovelace), ćerka čuvenog engleskog pesnika Lorda Bajrona, ...
Grace-Hopper

Grejs Hoper: do ratne mornarice do kompajlera i buba

Kada govorimo o IT sektoru, matematici i vojsci verovatno nam prva asocijacija budu muškarci. Međutim, tu sliku menja žena rođena na današnji dan, 9. decembra 1906. godine u Njujorku. Doktorirala ...
kupola-atomske-bombe

Dan kada je eksplodirala prva atomska bomba

Pre tačno 75 godine, tačnije 6. avgusta 1945. američki avion bombarder bacio je jednu jedinu bombu na japanski grad. Taj grad bila je Hirošima, a posledice te bombe pamtiće generacije ...
530px-palebluedot

30 godina Plave tačke u beskraju i Porodičnog portreta

Šta mislite šta je ovo na slici? Ne znate? …  Ova svetla tačka je Zemlja, naša planeta. Generacije ljudi, hiljadama godina žive na toj svetloj tački, sve što ste ikada… nalazi se na njoj…A fotografije je ...
planeta-vlasina

Planeta Vlasina oko zvezde Morave

Povodom jubileja koji ove godine obeležava Međunarodna astronomska unija (MAU), 100 godina od svog osnivanja, sve zemlje članice MAU su imale jedinstvenu priliku da kumuju imenu jednoj od novootkrivenih planeta ...
sunbathing

Sunčanje i/ili zdravlje? Izaberite sami!

Sunce, taj žuti disk koji svakoga dana putuje po plavom nebeskom svodu, je samo jedna od nekoliko milijardi zvezda rasutih svuda po praznom prostoru svemira. Ono je jedna sasvim obična ...
davinci

Leonardo da Vinči: Umetnik. Naučnik. Pronalazač.

Pišu: Jovana Savić i Jovana Stanimirović“Onaj ko isključivo ceni praksu bez teorije je poput moreplovca koji se ukrca na brod bez kormila i kompasa, ne znajući kuda se plovi.” - ...
crna-rupa-prva

Prva fotografija crne rupe!

Već nekoliko decenija, a može se reći i vekova, crne rupe privlače ogromnu pažnju kako naučnika tako i javnosti, kroz popularne tekstove, različite ideje i SF romane i (visokobudžetne) filmove.Do ...
dositej-obradovic

Dositej Obradović – srpski prosvetitelj i reformator

„Knjige, braćo moja, knjige, a ne zvona i praporce!“Dositej ObradovićNa današnji dan 28. marta 1811. godine u Beogradu je umro najveći srpski prosvetitelj i reformator – Dositej Obradović. Sahranjen je ...
proposal

CERN – mesto gde je nastao “Internet”

Prvi World Wide Web Logo (Autor: Robert Cailliau)Prethodnih nekoliko godina imali smo prilike da često slušamo o CERN-u, LHC-u - i "najvećem eksperimentu čovečanstva", ulasku Srbije u punopravno članstvo, akceleratoru, ...

Fizičari po prvi put registrovali spektar zračenja antimaterije

Izvor: Departman za fiziku PMF u Nišu / Nikola Filipović

Nakon pune dve decenije neuspelih pokušaja da detektuju svetlosne talase koje emituje “antiatom” (atom sačinjen od antimaterije), fizičari u CERN-u su saopštili da su konačno uspeli u ovoj nameri. Oni su, u radu objavljenom u časopisu Naturepokazali da se antivodonik ponaša kao potpuno pravilan “odraz u ogledalu” običnog atoma vodonika.

Ovaj izuzetno važan rezultat, koji predstavlja potvrdu onoga što su zakoni fizike odavno predvideli, otvara potpuno nov način provere Ajnštajnove Specijalne teorije relativnosti. Pored toga, ovo otkriće nam može pomoći da nađemo odgovor na jednu od najvećih misterija moderne fizike – zašto u Svemiru ima mnogo više materije od antimaterije?

“Ovo predstavlja istorijski trenutak u višedecenijskim pokušajima da se stvori antimaterija, i da se njena svojstva uporede sa svojstvima materije”, izjavio je Alan Kostelecki, teorijski fizičar sa Univerziteta u Indijani, koji nije uzeo učešće u istraživanju.

Za sve one koji nisu upoznati sa celim ovim “Gde je sva ta antimaterija?” problemom koji muči brojne fizičare, evo par osnovnih informacija.

Zakoni fizike predviđaju da svaka čestica obične materije ima svog parnjaka – odgovarajuću antičesticu. Tako, na primer, elektronu, koji je negativno naelektrisan, odgovara pozivitno naelektrisana antičestica – pozitron.

Fizičari po prvi put registrovali spektar zračenja antimaterije 1To znači da za svaki (običan) atom vodonika postoji atom antivodonika, koji je sačinjen od antielektrona (tj. pozitrona) koji kruži oko antiprotona, na sličan način kao što u atomu vodonika elektron kruži oko protona.

Ukoliko se desi da se čestica obične materije sretne sa svojom antičesticom, one će istog trenutka nestati, odnosno “poništiti” (anihilirati) jedna drugu, pri čemu se oslobađa izvesna količina energije u formi svetlosti.

Ova činjenica stvara dva izuzetno ozbiljna problema. Prvi je taj što u Svemiru postoji ogromna količina obične materije, koja vrlo brzo anihilira ono malo antimaterije u njemu, pa je fizičarima izuzetno teško da uopšte ustanove prisustvo antimaterije u prirodi.

Drugi problem je već postavljeno pitanje koje se tiče činjenice da u Svemiru ima mnogo više materije u odnosu na antimateriju. Ukoliko današnji fizički modeli previđaju da je iz Velikog praska nastala jednaka količina čestica i antičestica, zar ne bi trebalo da bukvalno sve u Svemiru poništi samo sebe?

“Nešto se desilo, neka mala asimetrija koja je dovela do toga da obična materija ‘preživi’, i mi jednostavno nemamo dovoljno dobru ideju koja bi to u ovom trenutku mogla objasniti”, izjavio je Džefri Hangst, jedan od članova tima ALPHA eksperimenta u CERN-u u Švajcarskoj.

Sve ovo se, međutim, lako može promeniti sada kada su, po prvi put, naučnici u stanju da izmere karakteristike svetlosti koju emituje atom antivodonika nakon što se on podvrgne dejstvu lasera, i uporede ih sa onima dobijenim za običan atom vodonika.

Ovo možda ne izgleda kao neko veliko dostignuće, ali treba imati u vidu da je ovo prvi put da je moguće kontrolisati atom antivodonika dovoljno dugo da možemo direktno meriti njegovo ponašanje i rezultate uporediti sa njegovim “običnim” parnjakom.

“Korišćenje lasera u svrhu posmatranja elektromagnetnog prelaza u antivodoniku, kao i upoređivanje sa vodonikom kako bi se ustanovilo da li se pokoravaju istim zakonima fizike, oduvek je predstavljalo ključni cilj istraživanja antimaterije”, dodao je Hangst.

Budući da je nemoguće naći česticu antivodonika u prirodi – vodonik, kao najzastupljeniji element u Svemiru vrlo lako “poništi” malobrojne lutajuće atome antivodonika – naučnici su bili prinuđeni da kreiraju sopstvene atome antivodonika.

Već dvadeset godina unazad, ALPHA tim pokušava da nađe način da stvori dovoljno atoma antivodonika kako bi uopšte mogao sa njima da radi. Tehnika koja je napokon to uspela omogućava im stvaranje oko 25 000 atoma antivodonika svakih 15 minuta, a od kojih svega oko 14 njih biva zarobljeno, tako da ih je moguće ispitivati. Prethodni metodi su, radi poređenja, mogli da zarobe najviše 1,2 atoma antivodonika u 15 minuta.

Ovako zarobljene čestice bi onda bivale izložene laserskoj svetlosti, koja prouzrokuje da njihovi pozitroni ‘skaču’ sa nižeg na nivo sa višom energijom. Kako se pozitroni nedugo potom vraćaju u niže energijsko stanje, to je moguće izmeriti količinu svetlosti koja se na taj način emituje.

Tim istraživača došao je do zaključka da atom vodonika emituje potpuno identičan spektar elektromagnetnog zračenja kao i običan atom vodonika koji je prethodno podvrgnut identičnim uslovima.

“Dugo se mislilo da antimaterija nije ništa drugo do potpuno pravilan ‘odraz u ogledalu’ materije, i konačno smo sakupili dokaze da to i potvrdimo”, rekao je Tim Tarp, takođe član ALPHA tima iz CERN-a.

Dobijeni rezultat je u potpunoj saglasnosti sa Standardnim Modelom fizike elementarnih čestica, koji predviđa da vodonik i antivodonik imaju potpuno identične karakteristike emitovane svetlosti. Pored toga, fizičari imaju priliku da testiraju i druge emisione spektre korišćenjem različitih tipova lasera.

Ukoliko svi eksperimenti pokažu da se spektri zračenja materije i antimaterije ne razlikuju, ovo otkriće bi produžilo život Ajnštajnovoj Specijalnoj teoriji relativnosti, kako za Nature objašnjava Adrijan Čo:

“Egzaktno pokazivanje zašto Specijalna teorija relativnosti zahteva da antimaterija potpuno preslikava materiju zahteva mnogo matematike. Ukratko, ukoliko ova veza nije potpuno ‘kao u ogledalu’, onda ni osnovna ideja specijalne relativnosti ne može biti potpuno ispravna.

Specijalna teorija relativnosti pretpostavlja da se jedinstvena stvar nazvana prostor-vreme drukčije razdvaja na prostor i vreme za različite posmatrače koji se kreću jedan u odnosu na drugog. Ona tvrdi da nijedan posmatrač ne može reći ko se od njih zaista kreće, a ko miruje. Međutim, ovo ne može biti potpuno tačno ukoliko materija i antimaterija nisu jedna drugoj kao ‘odraz u ogledalu’.”

Ukoliko, pak, materija i antimaterija nisu jedna drugoj ‘odraz u ogledalu’, tj. ako se antimaterija ne pokorava istim zakonima fizike kao i obična materija, naši modeli Velikog praska pokazali bi se pogrešnim.

Ova činjenica naterala bi nas da ponovo razmislimo i pokušamo da ustanovimo jednom za svagda zašto je materija uspela da ‘pobegne’ totalnoj anihilaciji u Svemiru, što je dovelo do toga da sve oko nas, a takođe i mi sami, uopšte postojimo.

Iako smo dosta daleko od donošenja bilo kakvih konačnih zaključaka o ovom pitanju, bez sumnje se može reći da je ovaj eksperiment otvorio vrata jako zanimljivim i potencijalno revolucionarnim idejama i mogućnostima.

“Jako smo ushićeni što napokon možemo da kažemo da smo uradili ovo”, podvukao je Hangst. “Za nas, ovo je jako bitna stvar.”

Originalnu verziju ovog teksta na engleskom jeziku možete pročitati OVDE.

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.