Elveszve egy szuperfolyékony tengerben
27/03/2022 11:02
| Szerző: Klubrádió/Lőrincz Csaba
Egyetlen apró, de mégis jelentős változtatással egyértelműen ki lehet mutatni, mekkora tömegkülönbséget jelent, ha egy hélium atom egyik elektronját antiprotonnal cserélünk ki. Horváth Dezső professzor volt az Utópia vendége.
A CERN ASACUSA kísérlete az egzotikus anyag-antianyag atomok meglepő viselkedését figyelte meg szuperfolyékony héliumban. Az eredmény új utakat nyithat meg a részecskefizika, az anyagtudományok és akár az asztrofizika területén is – írja a Wigner Fizikai Kutatóközpont. Horváth Dezső professzor emeritus, az Utópia vendégeként magyarázta el, miért fontos mindez.
Egzotikus atomokról akkor beszélünk, ha egy atom valamely elektronját egy nehezebb részecskével, egy negatív töltésű antiprotonnal helyettesítjük. Mivel az atomokat alkotó szubatomi részecskék közt a protonok tömege a legynagyobb, 1800-szor akkora, mint az elektronoké, a beillesztett antiproton "besüllyed" az atomba. Ezzel az atommag könnyebben vizsgálhatóvá válik. Különleges anyag lévén különleges vizsgálatok is lehetővé válnak ebben a környezetben.
A hélium speciális atom, "nagyon gömbölyű", ezért a egy bizony hőmérsékleten, az abszolút 0-át jelentő 2 Kelvin-fokon (-271.15 Celsius-fok) olyan folyékony halmazállapotot vesz fel, amelynek lényegében minden ismert anyaghoz képest kisebb a belső ellenállása.
Az ASACUSA lényege az volt, hogyan viselkedik ebben a környezetben egy egzotikus hélium atom, amely egy elektronja és egy antiprotonja van. Azt tapasztalták, hogy a nagyon sűrű folyadékban szinte teljesen izolált állapotba került, nem ütközött a többi hélium atommal. "Mintha buborékban lenne" – tette hozzá Horváth.
A további kutatások során előállíthatnak másféle egzotikus héliumatomokat, például pionok felhasználásával, és nagy pontossággal megmérhetik a részecske tömegét az elektronéhoz képest. Emellett az egzotikus atom spektrumvonalának keskenyedése szuperfolyékony héliumban arra utal, hogy ezek a különleges atomok felhasználhatók a szuperfolyékony anyagállapot vizsgálatára. Végül pedig a vékony spektrumvonalak felhasználhatók arra, hogy a kozmikus sugarak kis energiájú antiprotonjait és antideuteronjait (antiproton és antineutron között állapotát) észleljék a magaslégköri mérőberendezések hűtőfolyadékának használt héliumban, ami új lehetőségeket tartogat az asztrofizikában.
A teljes beszélgetést a fenti lejátszóra kattintva, a műsor második felében hallgathatják meg.
2022.03.22., kedd 19:00
Riporter: Neuman Gábor
