https://frosthead.com

Para saintis menaiki pesawat jet ke ribut petir untuk belajar antimatter

Enam tahun yang lalu, Joseph Dwyer, ahli fizik atmosfera, terbang pesawat terbang jet ke tengah-tengah banjir. Lintasan pesawat itu bukan kemalangan - Dwyer adalah pakar kilat. Dia dikenali kerana menghantar roket kecil yang ditambatkan ke tanah dengan dawai tembaga terus ke dalam badai untuk menarik bolt petir. Tetapi walaupun bertahun-tahun bekerja, misteri tentang kilat dan ribut yang menghasilkannya berlimpah. "Petak-petak ribut seperti lanskap aneh yang kita hampir tidak dapat meneroka, " katanya kepada Davide Castelvecchi untuk Alam .

Dan selama penerbangan itu enam tahun yang lalu, Dwyer mendapati sesuatu yang masih belum dapat dijelaskan sepenuhnya. Selepas apa yang dia panggil "giliran yang salah", pesawat itu memasuki awan antimateri yang aneh.

Para saintis sudah tahu bahawa ribut petir adalah tempat pembiakan untuk jenis antimatter tertentu yang dipanggil positron. Zarah-zarah ini bertentangan dengan elektron. Mereka membawa caj positif (dengan itu nama) di mana elektron membawa caj negatif. Apabila kedua-dua bertemu, mereka memusnahkan satu sama lain, satu penyelidik acara dapat melihat kerana ia melepaskan sinar gamma. Teleskop Angkasa Teleskop Fermi Gamma NASA dapat melihat sinar gamma ini berkilauan melalui kilat petir sejurus selepas pelancarannya pada tahun 2008. Setiap kilat memberikan jumlah tenaga yang berbeza - tandatangan mesyuarat elektron dan positron.

Oleh itu misi Dwyer adalah untuk mencari sinar gamma yang berkedip. Beliau kemudiannya berada di Institut Teknologi Florida dan dapat mendapatkan pesawat - jenis yang biasanya diterbangkan oleh eksekutif perniagaan, laporan Castelvecchi - dan melancarkan pantai Georgia untuk mencari sinar gamma tersebut. Pada titik fikir, para juruterbang menyangka mereka telah berpaling ke arah pantai. Castelvecchi menulis:

"Sebaliknya, ia adalah barisan ribut petir - dan kami terbang melaluinya, " kata Dwyer. Pesawat itu melancarkan secara ganas dan berliku-liku dan tiba-tiba jatuh ke bawah. "Saya fikir saya akan mati."

Walau bagaimanapun, pada masa itu, beberapa tanda tangan gamma ray yang dicatatkan tidak masuk pada tahap tenaga yang betul. Mereka sedikit lebih rendah tenaga berbanding yang diharapkan. Dalam tahun-tahun sejak penerbangan, mereka cuba untuk mencari tahu mengapa. Dwyer dan rakan-rakannya mengesyaki bahawa sinaran itu hilang tenaga ketika mereka melintasi udara dan mencapai pesawat. Mereka menganggarkan bahawa pesawat terbang melalui awan antimatter kecil kira-kira satu hingga dua kilometer di seluruh.

Antimatter masih berkemungkinan menjadi positron, tetapi di mana mereka datang dari masih menjadi perdebatan. Daripada diciptakan oleh ribut petir, mereka dapat mengalir dari ruang dalam bentuk sinar kosmik. Atau, sebagai seorang ahli fizik lain, Aleksandr Gurevich, yang tidak berada di dalam pasukan itu, mencadangkan, sayap pesawat itu dapat mengumpul tuduhan, menghasilkan medan elektrik yang sangat kuat yang menghasilkan positron.

Satu-satunya cara untuk menjawab semua soalan yang berlarutan mengenai awan antimatter adalah untuk kembali ke tempat kejadian jenayah itu - Dwyer mahu menghantar belon cuaca ke pusat ribut ganas. Selain itu, Yayasan Sains Kebangsaan AS berharap dapat terbang pengesan yang dapat mengukur sinar gamma menjadi ribut sekali lagi, kali ini pada pesawat anti tangki berperisai yang tidak akan dilemparkan dengan mudah seperti yang dilaporkan Castelvecchi. "Sangat sukar untuk membuat pengukuran di dalam ribut petir, " kata Dwyer kepada Ira Flatow pada Sains NPR pada Jumaat, 2010. "Mereka adalah tempat berbahaya besar." Tetapi tidak cukup berbahaya untuk menimbulkan rasa ingin tahu.

Ku

Para saintis menaiki pesawat jet ke ribut petir untuk belajar antimatter