Zbritoff proti padcu.

Velika mednarodna skupina z imenom Kolaboracija ALPHA  je prvič izmerila učinek sile teže na protisnov in ugotovila, da protisnov silo težnosti Zemlje čuti na enak način kot običajna snov. O svojih ugotovitvah poročajo v reviji Nature.

Da tako snov kot protisnov padeta proti tlom, se zdi trivialna ugotovitev, vendar gre šele za prvi poskus, ki je omogočil opazovanje gibanja protisnovi v gravitacijskem polju. Protisnov je stranski produkt jedrskih reakcij, vendar jo navadno srečamo v obliki nabitih delcev, kot sta pozitron ali protiproton. Od delcev običajne snovi se razlikujeta po naboju. Pozitron je pozitivno nabit partner elektrona, protiproton pa negativno nabit partner mnogo težjega protona. Nabiti delci so veliko bolj kot na gravitacijsko polje občutljivi na električno polje. To tudi pojasni, zakaj je od odkritja protisnovi leta 1932 do meritev vpliva gravitacije nanjo minilo toliko časa. Električno polje je namreč pretežko zadušiti do mere, da bi lahko opazili učinke gravitacije na nabite delce.

Tehnična inovacija, ki je omogočila novi eksperiment, je sinteza atomov protisnovi. Atomi antivodika so vezano stanje pozitrona in protiprotona in tako električno nevtralni, zato se ne sklapljajo z električnim poljem. Za tvorjenje vezanega stanja mora biti skupna energija delcev majhna, vendar pa ti delci nastajajo v ločenih visokoenergijskih reakcijah in imajo ob nastanku veliko hitrost. Zato so morali pozitrone in protiprotone po tvorjenju upočasniti in dostaviti v isto vakuumsko komoro. Od nekaj sto tisoč pozitronov in protiprotonov so pri tem v štirih urah pridobili okoli sto atomov antivodika.

Atome antivodika so ujeli v približno 25 centimetrov visoko in deset centimetrov široko cilindrično past, ki so jo na zgornjem in spodnjem koncu zaprli z magnetnim poljem. Pokrov in dno pasti so nato odprli in opazovali število delcev protisnovi, ki so iz pasti ušli spodaj oziroma zgoraj. Vpliv gravitacije so ocenili kot razliko teh številk. Brezmasni delci bi denimo iz posode uhajali približno z enako verjetnostjo spodaj in zgoraj, masivni delci snovi pa večinoma spodaj. Rezultate so primerjali tudi z računalniško simulacijo.

Gravitacija se vsaj znotraj sistematičnih napak eksperimenta in simulacije za protisnov tako obnaša enako kot za navadno snov, torej privlači mase med sabo. Poleg uspeha pri izvajanju tehnično zahtevnega poskusa ta rezultat predstavlja eksperimentalno izključitev nekaterih kozmoloških modelov, ki predpostavljajo gravitacijski odboj* med snovjo in protisnovjo.

slika: evenkolder

*popravek: poskus izključuje odboj namesto privlaka med snovjo in protisnovjo.