Ấn tượng của nghệ sĩ về nguyên tử phản vật chất được điều khiển bằng tia laser
Các hạt phản vật chất có cùng khối lượng với các hạt
vật chất thông thường, nhưng có điện tích trái dấu. Một nguyên tử phản hydro
được tạo ra từ một phản proton và một phản positron, tương đương với phản vật
chất của một electron. Ông Makoto Fujiwara tại TRIUMF, Trung tâm Máy gia Tốc hạt
Quốc gia của Canada cùng các đồng nghiệp đã sử dụng một thí nghiệm bẫy phản
hydro có tên gọi là ALPHA-2 tại phòng thí nghiệm vật lý hạt CERN gần Geneva,
Thụy Sĩ, để tạo ra những đám mây gồm khoảng 1,000 nguyên tử phản hydro trong một
bẫy từ trường.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển một loại tia laser bắn
ra các hạt ánh sáng gọi là photon ở bước sóng thích hợp để làm chậm bất kỳ phản
nguyên tử nào đang di chuyển trực tiếp về phía tia laser, làm chúng chậm bớt lại.
Ông Fujiwara nói: “Nó giống như chúng ta đang bắn một quả bóng nhỏ vào nguyên tử
và quả bóng rất nhỏ vì vậy hiện tượng chậm lại trong vụ va chạm này cũng rất nhỏ,
nhưng chúng ta thực hiện nó nhiều lần thì cuối cùng nguyên tử lớn cũng sẽ bị
chậm lại.”
Nhóm nghiên cứu đã cố gắng xoay sở làm chậm lại các
phản nguyên tử xuống thấp hơn hệ số 10. Phương pháp làm mát bằng tia laser
thường được sử dụng để đo sự chuyển đổi năng lượng – sự chuyển động của các điện
tử đến các mức năng lượng khác nhau trong các nguyên tử thông thường và đối với
các nguyên tử phản hydro được làm lạnh, phép đo của nhóm nghiên cứu chính xác
gần gấp ba lần so với phép đo với phản nguyên tử không được làm mát.
Ông Fujiwara cho biết: “Đây thực sự là một cột mốc
thú vị đối với chúng tôi, nhưng điều thú vị hơn nữa đó là những gì mà nó cho
phép chúng tôi thực hiện trong tương lai, những kiểu phép đo và thí nghiệm mới
mà trước đây không thể tưởng tượng được với phản vật chất”. Hầu hết các khả năng
này đều liên quan đến các phép đo cực kỳ chính xác phải được thực hiện để tìm
kiếm bất kỳ sự khác biệt nhỏ nào trong hành vi của vật chất và phản vật chất.
Duy Minh (NewScientist)