De afwezigheid van antimaterie in het universum is een al lang bestaande puzzel in de natuurkunde. Veel experimenten hebben deze vraag onderzocht door asymmetrieën te vinden tussen deeltjes en hun antimaterie-tegenhangers.

GBAR (zwaartekrachtgedrag van antiwaterstof in rust), een nieuw experiment bij CERN, bereidt zich voor om één aspect van deze puzzel te onderzoeken:wat is het effect van zwaartekracht op antimaterie? Hoewel er theorieën bestaan ​​over de vraag of antimaterie zich als materie zal gedragen of niet, een definitief experimenteel resultaat ontbreekt nog.

GBAR gaat het effect van zwaartekracht op antiwaterstofatomen meten. Gelegen in de Antiproton Decelerator (AD) hal, GBAR is de eerste van vijf experimenten die worden aangesloten op de nieuwe vertragingsring van ELENA. Op 1 maart, het eerste onderdeel van het experiment werd geïnstalleerd - een lineaire versneller (linac). In scherp contrast met de LHC-keten van grote versnellers en snelle deeltjes, de AD-wereld van antimaterie is klein en de deeltjes zijn zo langzaam als ze komen. De GBAR-linac is slechts 1,2 meter lang en zal worden gebruikt om positronen te maken, het antimaterie-equivalent van elektronen.

Het experiment zal gebruik maken van antiprotonen geleverd door ELENA en positronen gecreëerd door de linac om anti-waterstofionen te produceren. Ze bestaan ​​uit een antiproton en twee positronen, en hun positieve lading maakt ze aanzienlijk gemakkelijker te manipuleren. Met behulp van lasers, hun snelheid wordt teruggebracht tot een halve meter per seconde. Hierdoor kunnen ze naar een vast punt worden geleid. Vervolgens, gevangen door een elektrisch veld, een van hun positronen wordt verwijderd met een laser, waardoor ze weer neutraal worden. De enige kracht die op dit punt op hen inwerkt, is de zwaartekracht en ze zullen vrij zijn om een ​​val van 20 centimeter te maken. waarbij onderzoekers hun gedrag observeren.

De resultaten kunnen heel spannend blijken te zijn. Als woordvoerder van GBAR, Patrice Perez, legt uit:"Einsteins equivalentieprincipe stelt dat de baan van een deeltje onafhankelijk is van zijn samenstelling en interne structuur wanneer het alleen wordt onderworpen aan zwaartekrachten. Als we ontdekken dat zwaartekracht een ander effect heeft op antimaterie, dit zou betekenen dat we nog veel te leren hebben over het universum."

Vijf andere experimenten zijn gebaseerd op de Antiproton Decelerator, twee daarvan - AEGIS en ALPHA - bestuderen ook het effect van zwaartekracht op antimaterie.