Ka antiaine kukub ikkagi allapoole

Foto: Marek Studzinski / Unsplash

Peale tavalise aine on maailmas olemas ka antiainet. Vähe küll, kuid siiski. Nüüd on teadlased kindlaks teinud, et maakera gravitatsiooniväljas kukub antiaine samamoodi allapoole nagu tavaline ainegi, mitte aga ülespoole.

Antiaine saame lihtsustatult öeldes siis, kui muudame tavalise aine osakestel elektrilaengu märgid vastupidiseks. Elektrivälja toimel liigub antiaine osake seega tavalise aine osakesega võrreldes otse vastassuunas.

Nii võiks ju arvatagi, et võib-olla mõjub ka gravitatsioon antiainele tavaainega võrreldes vastassuunas. Ega füüsikud seda tagurpidimõju eriti uskunud ei ole, aga nüüd on lõpuks ka katse tehtud ja asi kindel.

Katse tegi rühm teadlasi Genfi lähedal Euroopa Tuumauuringute Keskuses CERNis. Nad jälgisid ülitäpse tehnika abiga, kuidas käitub Maa gravitatsiooniväljas antivesiniku aatom — ehk siis selline antiaine aatom, mis näeb välja nagu vesiniku aatom, ainult et tuumaks on tal prootoni asemel antiprooton ja tuuma ümber tiirleb elektroni asemel antielektron ehk positron.

Selgus, et antivesiniku aatom langeski maa poole, kusjuures ta kiirendus oli lähedane päris ainegi juurest tuttavale vaba langemise kiirendusele 9,8 meetrit sekundis sekundis. Ülitäpselt seda kiirendust küll mõõta ei suudetud, kuid laias laastus sinna kanti ta läks.

Praegustest üldaktsepteeritud füüsikateooriatest ei tulene otseselt järeldust, et antiaine peaks ülespoole kukkuma.

Kuid juhul kui otsustame käsitleda gravitatsiooni samalaadse fundamentaaljõuna nagu elektromagnetjõudu ning nõrka ja tugevat tuumajõudu, siis oleks mõnes mõttes mõeldav, et antiainel võiks olla gravitatsiooni seisukohast negatiivne mass ja et Maa raskusjõud lükkakski antiainet eemale.

Einsteini üldrelatiivsusteooria järgi aga erineb gravitatsioon muudest eelmainitud jõududest radikaalselt selle poolest, et on seotud aegruumi enese kõverusega. See aga tähendab, et Einsteini järgi peavad kõik osakesed ja antiosakesed gravitatsiooni ühtemoodi tundma.

Nii kinnitab CERNis antivesinikuga tehtud katse taas kord sedagi, et üldrelatiivsusteooria peab paika.

Teadlased kirjutavad katsest lähemalt ajakirjas Nature.

Teadusuudised on Vikerraadios eetris esmaspäevast reedeni ca kell 8.35 ja laupäeval ca kell 8.25.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: