Антиматерията винаги е предизвиквала въображението на учени, писатели и любители на науката. Често наричана „огледалната версия“ на обикновената материя, тя съдържа частици с противоположни електрически заряди. Например, на мястото на електрона (отрицателен заряд) стои позитрон (положителен заряд). Въпреки че съществуването ѝ е потвърдено още през 30-те години на XX век, антиматерията и до днес остава една от най-загадъчните области във физиката. Но през 2025 година станахме свидетели на впечатляващ напредък в нейното изследване.
В стандартния модел на физиката на елементарните частици всяка частица има своя античастица. При контакт между материя и антиматерия настъпва анихилация. Двете се унищожават, освобождавайки огромно количество енергия. Именно тази характеристика поставя антиматерията в центъра на интереса както в фундаменталната физика, така и в приложни области като медицината и потенциални енергийни източници в бъдещето.
Един от най-големите научни въпроси днес е защо Вселената е съставена почти изцяло от материя, а не от равни части материя и антиматерия, както предвиждат теоретичните модели след Големия взрив? Този въпрос насочва учените към търсенето на асиметрия между материята и антиматерията, което е в основата на редица експерименти през последните години.
Прецизни измервания в CERN
Най-големият напредък в изследването на антиматерията идва от Европейската организация за ядрени изследвания CERN и по-конкретно програмата AD/ELENA (Antiproton Decelerator / Extra Low ENergy Antiproton ring). През 2025 г. учените успяха да извършат най-прецизните досега измервания на антипротони и антиводород.
Една от целите беше да се изследва как антиматерията се държи под влияние на гравитацията. Това бе постигнато чрез експеримента ALPHA-g, който наблюдава движението на антиводород в гравитационно поле. Установено бе, че антиводородът пада „надолу“ със скорост, практически идентична на тази на обикновения водород. Това затвърждава основния принцип на еквивалентност в Общата теория на относителността, но също така поставя ограничения върху алтернативни теории за гравитация и антиматерия.
Улавяне и задържане на антиматерия
Още едно предизвикателство в изследванията е съхранението на антиматерия. При контакт с материя, тя моментално се анихилира, което прави нейната изолация изключително трудна. През последните години бяха разработени магнитни „бутилки“, които използват сложни магнитни и електрични полета, за да задържат античастици във вакуум. През 2025 г. изследователите от CERN обявиха, че са задържали антиводород за рекордно дълго време, над 18 часа, позволявайки по-задълбочено изучаване на спектралните линии и сравнения с нормалния водород.
Приложения
Макар антиматерията все още да се произвежда в микроскопични количества и при огромни разходи, нейният потенциал е огромен:
- В медицината, позитронната емисионна томография (PET скенер) е вече рутинна технология за диагностика, използваща антиматерия.
- В космическите изследвания, NASA и други агенции проучват възможността за задвижване чрез антиматерия, тъй като тя предлага изключително висока енергийна плътност.
- В теорията за нова физика, антиматерията може да разкрие „пукнатини“ в Стандартния модел и да отвори път към обединена теория на полетата.
Изследванията на антиматерията през 2025 г. направиха важни крачки напред в разкриването на една от най-дълбоките мистерии на Вселената. Съчетанието от прецизни измервания, напреднали технологии за улавяне и задържане, както и разширяващите се приложения, дават основание да вярваме, че сме на прага на революция в разбирането за симетрията в природата и може би в отговора на въпроса защо изобщо съществуваме.
