A CERN-ben teljes fizikai valójában sikerült antianyagot előállítani. Az antianyag ugyanolyan felépítéssel és tömeggel rendelkezik mint az „anyag” csak éppen az elektromos töltésük fordított. Mit érdemes tudni bővebben az antianyagról?

Az antianyag a normál anyag tükörképe, amelynek valóban ellentétes a töltése: ám ez nem minden. Az antianyagnak további kvantumszámai, ismertetőjegyei vannak. A proton antianyaga az antiproton, melynek a töltése negatív. A protonokat két darab „U” kvark és egy darab „D” kvark alkotja, míg az antiprotont két darab „anti-U” és egy darab „anti-D”. A barionszáma is különböző a két anyagnak.

Amennyiben találkozik egy +1 töltésű proton egy -1 töltésű antiprotonnal, akkor az annihiláció következtében foton keletkezik, ami nem rendelkezik barionszámmal, mivel egy sugárzásról van szó. Anyag és antianyag találkozásának fotonsugárzás lesz az eredménye.

A világegyetem túlnyomó része anyagból van. Mi ennek a magyarázata?

Mi is ezt szeretnénk tudni. Nagyon sok kísérlet és elméleti vizsgálat folyik a témában, ám egyenlőre csak elképzeléseink vannak. Egy elmélet szerint az univerzum korai állapotában egy erő hatására szimmetriasértés következett be. Voltak spekulációk, mely szerint léteznek olyan galaxisok ahol az antianyag maradt többségben, ám ennek nem látjuk még a nyomát. Létezik egy tisztázásra szoruló mechanizmus, amely az anyagot előnyben részesítette az antianyaggal szemben: erre a jelenségre keressük a választ.

Az antianyag anyaggal találkozva megsemmisül. Milyen módszerrel, eljárással sikerült vizsgálni, egyáltalán vizsgálható mennyiséget tárolni az anyagból?

Antirészecskék előállítására régóta lehetőségünk van. Az elektron antianyagát, a pozitront az ötvenes évek során fedezte fel a tudomány. A hatvanas évek során a gyorsítók segítségével szinte minden anyag antirészecskéjét is sikerült előállítani. Úgy is mondhatnám, hogy az antirészecskék előállítása egy rutin feladat. Az igazi kihívás abban rejlett, hogy elegendő mennyiséget tudjunk előállítani, amelyet tárolni tudunk. A gyorsítóban keletkezett antianyagot egy úgynevezett antianyag-csapdába, egy mágneses térbe vezetjük.

Ahhoz, hogy elegendő mennyiséget tudjunk tárolni, pozitronokat kell összeeresztenünk az antirészecskéivel, semleges anti-hidrogénmagokat létrehozva. Az anti-hidrogénmagok semleges antihidrogén molekulákat fognak létrehozni, amelyet speciális technikával sokkal könnyebb vizsgálnunk. Ezzel a módszerrel képesek vagyunk valódi antianyagot létrehozni, vagy ha úgy tetszik, kapunk egy antianyag mintát, amelyet módunkban áll több szempontból megvizsgálni.

A további vizsgálatok milyen kérdésekre adhatnak választ?

Hosszú évekkel ezelőtt Los Alamosban azt vizsgálták, hogy a gravitáció miként hat az antianyagra. Az ember naivan azt gondolná, ha ellentétes az antianyag töltése, akkor a gravitáció is másként hat rá. A kísérlet bizonyította, hogy a gravitáció azonosan hat az anyagra és az antianyagra is.

A kutatóknak az volt az elsődleges céljuk, hogy rendelkezésükre álljon az alaposabb, összetettebb kísérletekhez szükséges minta: ez megtörtént, a következő lépésben a kísérletek mibenlétét kell megtervezni. Akár választ kaphatunk az előbb említett szimmetriasértésre is.

Az emberek egy része ha meghallja a CERN nevét, könnyen feketelyukakra, illetve egyéb, a föld biztonságára veszélyes jelenségekre asszociálnak. Az antianyag-kísérlet milyen biztonsági előírások mellett zajlik és ezzel ellentétben milyen előre nem belátható anomáliák fordulhatnak elő?

Nem vagyunk még olyan jók, hogy feketelyukakat tudjunk előállítani. Az az energiamennyiség, amit jelenleg elő tudunk állítani mindehhez kevés. Ha egy tudós megkérdezi arról a másikat, hogy a kísérlet következtében létrehozhatnak fekete lyukat, a válasz pedig egyértelműen nem, akkor az emberek agyában - mivel szeretnek félni - csak a kérdés marad meg.

Kutatói szempontból minden eshetőséget megvizsgáltunk, probléma nem történhet, nyugodt szívvel folytatjuk a kísérleteket.