Επίτευγμα στη Φυσική η δημιουργία μορίων ύλης-αντιύλης

Μια θεωρητική πρόβλεψη έξι δεκαετιών, για τη θεωρητική εξωτικών μορίων από ύλη και αντιύλη, επιβεβαιώθηκε σε αμερικανικό εργαστήριο. Τα μόρια ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων, ένα δημιούργημα που δεν υπάρχει στη φύση, επέζησαν για λιγότερο από ένα εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου πριν αυτοκαταστραφούν.
Το επίτευγμα, που παρουσιάζεται την Παρασκευή στο περιοδικό Nature, θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη τεχνολογιών πυρηνικής σύντηξης και πανίσχυρων λέιζερ ακτίνων γάμμα, ελπίζουν οι ερευνητές. Θα μπορούσε επίσης να εμπνεύσει εξηγήσεις για ένα βασικό μυστήριο του Σύμπαντος, αναφέρει το Γαλλικό Πρακτορείο Ειδήσεων.
Σύμφωνα με τους καθιερωμένους νόμους της Φυσικής, για κάθε είδος σωματιδίου κανονικής ύλης υπάρχει και ένα αντίστοιχο σωματίδιο αντιύλης με αντίθετο φορτίο. Το αντίθετο του θετικά φορτισμένου πρωτονίου είναι το αρνητικό αντιπρωτόνιο, ενώ το ανίστοιχο του ηλεκτρονίου είναι το ποζιτρόνιο, με θετικό φορτίο.
Όταν τα σωματίδιο τύχει να συναντήσουν τα αντισωματίδια, όλα εξαφανίζονται σε μια στιγμιαία λάμβψη ακτίνων γάμμα.
Το 1946, ωστόσο, ο Αμερικανός φυσικός Τζον Ουίλερ διατύπωσε τη θεωρία ότι, κάτω από ορισμένες συνθήκες, σωματίδια και αντισωματίδια μπορούν να αλληλεπιδράσουν και να σχηματίσουν ασυνήθιστα, βραχύβια άτομα. Τα ηλεκτρόνια και τα ποζιτρόνια, για παράδειγμα, σχηματίζουν το positronium (Ps), του οποίου η ύπαρξη επιβεβαιώθηκε το 1951.
Ο Ουίλερ υπέθεσε επίσης ότι δύο άτομα positronium μπορούν με τη σειρά τους να αλληλεπιδράσουν ανά δύο και να σχηματίσουν ένα πολύ ασταθές μόριο, το Ps2. Το μόριο δεν μπορεί να σχηματιστεί στη φύση επειδή τα σωματίδια κινούνται υπερβολικά γρήγορα για να προλάβουν να αλληλεπιδράσουν.
Τώρα, οι φυσικοί Ντέιβιντ Κάσιντι και Αλεν Μιλς του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Ρίβερσαϊντ ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να δημιουργήσουν Ps2 σε εργαστηριακές συνθήκες.
Οι ερευνητές βομβάρδισαν με περίπου 20 εκατ. ποζιτρόνια μια πορώδη επιφάνεια πυριτίου. Τα ποζιτρόνια απέσπασαν ηλεκτρόνια από το πυρίτιο και ζευγάρωσαν μαζί τους για να σχηματίσουν 100.000 μόρια Ps2, το οποίο αυτοκατατράφηκε σχεδόν ακαριαία.
Τη στιγμή της εξαφάνισής του, το εξωτικό υλικό εξέπεμψε μια σύντομη αλλά ισχυρή λάμψη ακτίνων γάμμα, από την οποία επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη και η καταστροφή του.
Η έρευνά πιθανώς δεν έχει μόνο θεωρητική αξία. Η αντιύλη έχει ήδη εφαρμογές στην Ιατρική, για παράδειγμα στην Τομογραφία Εκπομπής Ποζιτρονίου (PET). Οι ερευνητές ελπίζουν να κατασκευάσουν στο μέλλον ισχυρά λέιζερ που θα αξιοποιούν την ακτινοβολία γάμμα από την αυτοκαταστροφή Ps2.
Τα πειράματα, τέλος, ίσως βοηθήσουν να διατυπωθεί μια ικανοποιητική εξήγηση στο ερώτημα του γιατί η ύλη του Σύμπαντος είναι τόσο πολύ περισσότερη από την αντιύλη.
Newsroom ΔΟΛ