En un artículo publicado en la edición online de la revista Nature el 7 de marzo, el experimento ALPHA del CERNinforma de un importante hito en el proceso de medir las propiedades de los átomos de antimateria. Esto continúa la noticia de que en junio de 2011 la colaboración había atrapado átomos de antihidrógeno durante largos periodos de tiempo. El último avance de ALPHA es el siguiente hito importante en el camino para poder hacer comparaciones precisas entre átomos de materia ordinaria y antimateria, contribuyendo así a desvelar uno de los misterios más profundos de la Física de Partículas, y quizás a entender por qué el Universo está hecho solo de materia.

“Hemos demostrado que podemos sondear la estructura interna del átomo de antihidrógeno”, dijo el portavoz de la colaboración ALPHA, Jeffrey Hangst, “y estamos muy contentos. Ahora sabemos que es posible diseñar experimentos para realizar medidas detalladas de los antiátomos”.

Hoy vivimos en un Universo que parece estar hecho enteramente de materia, aunque en el Big Bang materia y antimateria habrían existido en cantidades iguales. El misterio está en que la antimateria parece haber desaparecido, llevando a la conclusión de que la naturaleza debe tener una ligera preferencia por la materia sobre la antimateria. Si los átomos de antihidrógeno pueden estudiarse en detalle, como sugieren los últimos resultados de ALPHA, podrían aportar una poderosa herramienta para investigar esta preferencia.

Los átomos de hidrógeno consisten en un electrón orbitando alrededor del núcleo. Al disparar luz en ellos, los átomos pueden ser excitados, llevando a los electrones a órbitas más altas y volviendo eventualmente al llamado estado fundamental emitiendo luz. La distribución de la frecuencia de la luz emitida forma un espectro medido de forma muy precisa que, en el mundo de la materia, es exclusivo del hidrógeno. Principios básicos de la física sostienen que el antihidrógeno debe tener un espectro idéntico al hidrógeno. La medida de este espectro es el objetivo fundamental de la colaboración ALPHA.

Dilucidar las características del antihidrógeno

“El hidrógeno es el elemento más abundante en el Universo, y entendemos su estructura muy bien”, dijo Hangst. “Ahora podemos por fin empezar a dilucidar las características del antihidrógeno. ¿Son diferentes? El tiempo dirá”.

En el artículo publicado, ALPHA informa de la primera, aunque modesta, medida del espectro del antihidrógeno. En el experimento ALPHA, los átomos de antihidrógeno son atrapados por un sofisticado sistema de campos magnéticos que actúan sobre la orientación magnética de los átomos de antihidrógeno.

Animation ALPHA2
capturing and measuring an anti-hydrogen
In a paper published online today by the journal Nature, the ALPHA collaboration at CERN reports an important milestone on the way to measuring the properties of antimatter atoms. This follows news reported in June last year that the collaboration had routinely trapped antihydrogen atoms for long periods of time. ALPHA’s latest advance is the next important milestone on the way to being able to make precision comparisons between atoms of ordinary matter and atoms of antimatter, thereby helping to unravel one of the deepest mysteries in particle physics and perhaps understanding why a Universe of matter exists at all.
Produced by: CERN video productions
Director: CERN video productions 02 March 2012 / © 2012 CERN
http://www.cern.ch.

Haciendo incidir microondas con una frecuencia precisa en los átomos de antihidrógeno, la colaboración ALPHA cambia la orientación magnética de los átomos de antihidrógeno, liberándolos así de la trampa. Cuando esto sucede, el antihidrógeno se encuentra con la materia ordinaria y ambos se aniquilan, dejando un patrón característico en detectores de partículas situados alrededor de la trampa.

CERN experiment makes spectroscopic measurement of antihydrogen
Geneva, 7 March 2012. In a paper published online today by the journal Nature, the ALPHA collaboration at CERN1 reports an important milestone on the way to measuring the properties of antimatter atoms. This follows news reported in June last year that the collaboration had routinely trapped antihydrogen atoms for long periods of time. ALPHA’s latest advance is the next important milestone on the way to being able to make precision comparisons between atoms of ordinary matter and atoms of antimatter, thereby helping to unravel one of the deepest mysteries in particle physics and perhaps understanding why a Universe of matter exists at all.

“We’ve demonstrated that we can probe the internal structure of the antihydrogen atom,” said ALPHA collaboration spokesman, Jeffrey Hangst, “and we’re very excited about that. We now know that it’s possible to design experiments to make detailed measurements of antiatoms.”

Today, we live in a Universe that appears to be made entirely of matter, yet at the Big Bang, matter and antimatter would have existed in equal amounts. The mystery is that all the antimatter seams to have gone, leading to the conclusion that nature must have a slight preference for matter over antimatter. If antihydrogen atoms can be studied in detail, as ALPHA’s latest result suggests, they may provide a powerful tool for investigating this preference.

Hydrogen atoms consist of an electron orbiting a nucleus. By firing light at them the atoms can be excited, with the electrons jumping to higher orbits, and eventually relaxing back to their so-called ground state by emitting light. The frequency distribution of the light emitted forms a very precisely measured spectrum that, in the matter world, is unique to hydrogen. Basic principles of physics say that antihydrogen should have an identical spectrum to hydrogen, and measuring this spectrum is the ultimate goal of the ALPHA collaboration.

“Hydrogen is the most abundant element in the universe and we understand its structure extremely well,” said Hangst. “Now we can finally begin to coax the truth out of antihydrogen. Are they different? We can confidently say that time will tell.”

In the paper published today, ALPHA reports the first, albeit modest, measurement of the antihydrogen spectrum. In the ALPHA apparatus, antihydrogen atoms are trapped by a sophisticated arrangement of magnetic fields acting on the magnetic orientation of the antihydrogen atoms. By shining microwaves with a precisely tuned frequency on the antihydrogen atoms, the collaboration flips the antiatoms’ magnetic orientation, thereby liberating antihydrogen from the trap. When this happens, the antihydrogen meets ordinary matter and annihilates, leaving a characteristic pattern in particle detectors surrounding the trap. This measurement shows that it is possible to set up experiments in which the internal properties of antihydrogen atoms can be changed by shining microwaves on them. In the near future, ALPHA will work at improving the precision of the microwave measurements, and undertake complementary measurements of the antihydrogen spectrum using lasers.

Produced by: CERN video productions
Director: CERN video productions
9:00 min. / 02 March 2012 / © 2012 CERN
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Esta medida muestra que es posible realizar experimentos en los que pueden cambiarse las propiedades internas de los átomos de antihidrógeno al incidir microondas en ellos. En el futuro próximo, ALPHA trabajará en mejorar la precisión de las mediciones de microondas y realizar mediciones complementarias del espectro del antihidrógeno mediante láser.

http://www.i-cpan.es

http://www.fpa.csic.es

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http://public.web.cern.ch/public/

Jerome Friedman on the matter antimatter asymmetry.

Otros experimentos con prticipacion del CERN.

CERN News ASACUSA Experiment Version with english and french subtitles

Antiprotons weighed with unprecedented precision Version with english and french subtitles

 

El experimento ASACUSA del CERN pesa antimateria con una precisión sin precedentes
En un artículo publicado en la revista Nature, el experimento japonés-europeo ASACUSA en el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) reportó una nueva medida de la masa del antiprotón con una precisión de una parte entre mil millones. Las mediciones precisas de la masa del antiprotón proporcionan una forma importante de investigar la aparente preferencia de la naturaleza de la materia sobre la antimateria…..

http://abiertohastaelamanecer.ws/?x=entry:entry110729-230725

CERN Antimatter

Visto en Un experimento del CERN realiza una medida espectroscópica del antihidrógeno