Danske forskere fastholder antibrint

Forskere ved CERN med danskere i spidsen har skabt og fastholdt kolde atomer af antibrint. Det kan rokke ved teorien om universets tilblivelse.

Gorm Andresen og Jeffrey Hangst (th.) ved ALPHA-apparatet i CERN, hvor det nu er lykkedes dem ikke kun at fremstille, men også at fastholde antibrint-atomer. (Foto: Gitte Bindzus Foldager © Aarhus Universitet)

Et internationalt hold af forskere - med blandt andre forskere fra Aarhus Universitet i spidsen - har som de første i verden skabt kolde atomer af antibrint, der er antistoffet til brint.

Resultaterne, der er blevet udarbejdet ved den europæiske organisation for kerneforskning, CERN, i Geneve i Schweiz, har fået stor international opmærksomhed og er blandt andet blevet præsenteret i det førende videnskabelige tidsskrift Nature.

Kan ændre ved eksisterende teorier

Ifølge forskerne er resultaterne intet mindre end revolutionerede, fordi de kan ændre ved den måde, man hidtil har forstillet sig, at universet er blevet til på.

- Vores forskning kan på sigt få stor betydning for den måde, vi som fysikere opfatter verden på. Vores næste mål er at lave sammenligninger af brint og antibrints spektrum, og afhængig af, om de har identiske eller forskellige spektrer, vil det kunne rokke ved nogle af de fundamentale teorier inden for fysikken, herunder Big Bang-teorien om universets tilblivelse, siger Jeffrey Hangst fra Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet, der har ledet forsøget.

Hvorfor er antistof forsvundet?

Da universet opstod ved Big Bang, burde der være skabt lige meget stof og antistof. Antistof er en slags spejlbillede af det stof, vi alle består af - det er identisk med stof, men med modsat elektrisk ladning.

Når et stof og dets antistof mødes, vil de tilintetgøre hinanden ved en voldsom energiudladning. Vores verden består kun af stof, og antistoffet er på en eller anden måde forsvundet.

For at finde ud af hvad der er blevet af antistoffet, er det fysikernes mål at studere antistofs nøjagtige egenskaber og dermed måske finde en forklaring på, hvorfor antistof ikke findes i vores univers.

- Af grunde som ingen endnu forstår, har naturen udelukket antistof. Det er derfor meget tilfredsstillende, og en smule overvældende, at se på ALPHA-apparatet og vide, at det indeholder stabile antistof-atomer", siger Jeffrey Hangst.

10 grader over absolut nulpunkt

Antistof tilintetgøres i det øjeblik, det kommer i berøring med almindeligt stof, og må derfor skabes og holdes fanget i et absolut tomrum.

Det kræver meget kolde anti-atomer. Gorm Andresen, tidligere ph.d.-studerende hos Jeffrey Hangst og nu postdoc ved Aarhus School of Engineering, har i sin ph.d.- afhandling leveret banebrydende arbejde.

Han har udviklet teknikker til at sænke temperaturen på anti-protoner, som udgør kernen i anti-atomerne, til kun 10 grader over det absolutte nulpunkt (-273).

Forskning kendt fra Hollywood-film

Med denne teknik, kombineret med meget stærke magnetfelter, kan forskerne nu fastholde antibrintatomerne i omkring en tiendedel sekund - længe nok til at undersøge dem nærmere.

Århus-fysikeren Jeffrey Hangst og hans forskerkollegers arbejde med at fremstille antibrint blev for alvor verdenskendt gennem Dan Browns bestseller 'Engle og Dæmoner', som blev filmatiseret i 2009.

Facebook
Twitter