एक बुदबुदाहट, कर्कश वैक्यूम क्वांटम स्थान को भरता है, जिससे ब्रह्मांड में हर हाइड्रोजन परमाणु का आकार विकृत होता है। और अब हम जानते हैं कि यह हाइड्रोजन के विचित्र-विश्व एंटीमैटर जुड़वां: एंटीहाइड्रोजेन को भी विकृत करता है।
एंटीमैटर एक थोड़ा-समझा जाने वाला पदार्थ है, हमारे ब्रह्मांड में दुर्लभ है, कि नकल लगभग पूरी तरह से मायने रखती है, लेकिन सभी गुणों के साथ चारों ओर फ़्लिप। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन छोटे पदार्थ होते हैं जो ऋणात्मक आवेश को वहन करते हैं। उनके एंटीमैटर जुड़वां छोटे "पॉज़िट्रॉन" होते हैं जो एक सकारात्मक चार्ज करते हैं। एक इलेक्ट्रॉन और एक प्रोटॉन (एक बड़ा, धनात्मक आवेशित कण) को मिलाएं, और आपको एक साधारण हाइड्रोजन परमाणु मिलता है। एक एंटीमैटर पॉज़िट्रॉन को एक "एंटीप्रोटन" के साथ मिलाएं और आपको एंटीहाइड्रोजन मिलें। जब नियमित पदार्थ और एंटीमैटर स्पर्श करते हैं, तो पदार्थ और एंटीमैटर कण एक दूसरे को नष्ट कर देते हैं।
वर्तमान में, एंटीमैटर पदार्थ का सही, प्रतिपक्षी जुड़वां प्रतीत होता है, और भौतिकी के महान रहस्यों में से एक यह है कि अंतरिक्ष में बात हावी होने लगी क्योंकि एंटीमैटर ब्रह्मांड में एक सा खिलाड़ी बन गया। दोनों के बीच कुछ अंतर खोजने से आधुनिक ब्रह्मांड की संरचना को समझाने में मदद मिल सकती है।
लैम्ब शिफ्ट एक अच्छा स्थान था जो उस तरह के अंतर को देखने के लिए कहा गया, एक कनाडाई कण भौतिक विज्ञानी, जो सर्न और नए अध्ययन के सह-लेखक के रूप में संबद्ध है, मकोतो फुजिवारा ने कहा, जर्नल नेचर में 19 फरवरी को प्रकाशित। क्वांटम भौतिकविदों ने इस अजीब क्वांटम प्रभाव के बारे में जाना है, जिसका नाम 1947 के बाद से एरिज़ोना विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी विलिस लैंब के नाम पर रखा गया था। अमेरिकी भौतिकविदों के पहले बड़े पोस्टवार सम्मेलन में, लैंब ने खुलासा किया कि हाइड्रोजन परमाणुओं के अंदर कुछ अनदेखी उनके आंतरिक कणों को धक्का देती है, जिससे अधिक अंतर पैदा होता है। मौजूदा परमाणु सिद्धांत की तुलना में प्रोटॉन और परिक्रमा इलेक्ट्रॉन के बीच।
फ़ुजिवारा ने लाइव साइंस के हवाले से कहा, '' लेम्ब शिफ्ट '' वैक्यूम '' के प्रभाव की एक शारीरिक अभिव्यक्ति है। "जब आप सामान्य रूप से वैक्यूम के बारे में सोचते हैं, तो आप 'कुछ भी नहीं' के बारे में सोचते हैं।" हालांकि, क्वांटम भौतिकी के सिद्धांत के अनुसार, वैक्यूम तथाकथित 'आभासी कणों' से भरा होता है, जो लगातार पैदा होते हैं और नष्ट हो जाते हैं। "
संक्षिप्त, आधे-वास्तविक कणों के असभ्य बुदबुदाहट का आस-पास के ब्रह्मांड पर वास्तविक प्रभाव पड़ता है। और हाइड्रोजन परमाणुओं के अंदर यह एक दबाव बनाता है जो दो जुड़े कणों को अलग करता है। अप्रत्याशित खोज ने भौतिकी में 1955 का नोबेल पुरस्कार जीता।
लेकिन जबकि भौतिकविदों ने दशकों से जाना है कि मेम्ने ने हाइड्रोजन को बदल दिया, उन्हें पता नहीं था कि क्या यह एंटीहाइड्रोजेन को भी प्रभावित करता है।
फुजिवारा और उसके साथियों ने इसका पता लगाना चाहा।
"हमारे अध्ययन का समग्र लक्ष्य यह देखना है कि क्या हाइड्रोजन और एंटीहाइड्रोजन के बीच कोई अंतर है, और हम पहले से नहीं जानते हैं कि ऐसा अंतर कहां दिखाई दे सकता है," फुजिवारा ने लाइव साइंस को बताया।
इस अध्ययन का अध्ययन करने के लिए, शोधकर्ताओं ने यूरोपियन ऑर्गेनाइजेशन फॉर न्यूक्लियर रिसर्च (सर्न), जो कि महाद्वीप की विशालकाय परमाणु भौतिकी प्रयोगशाला है, में एंटीहाइड्रोजेनिक लेजर फिजिक्स अप्पेरेट (एएलपीएचए) एंटीमैटर प्रयोग करके एंटीहाइड्रोजन के नमूने एकत्र किए। फूफावाड़ा ने कहा कि अल्फा एंटीहाइड्रोजेन के नमूने को काम करने में कुछ घंटे लेता है।
यह चुंबकीय क्षेत्र में पदार्थ को निलंबित करता है जो पदार्थ को पीछे हटाता है। अल्फा शोधकर्ताओं ने इसके बाद फंसे हुए एंटीहाइड्रोजेन को लेजर लाइट से यह अध्ययन करने के लिए मारा कि एंटीमैटर फोटोन के साथ कैसे संपर्क करता है, जो कि छोटे विरोधी परमाणुओं के छिपे हुए गुणों को प्रकट कर सकता है।
अलग-अलग परिस्थितियों में अलग-अलग एंटीहाइड्रोजन नमूनों पर एक दर्जन बार अपने प्रयोग को दोहराते हुए, अल्फा शोधकर्ताओं ने हाइड्रोजन में लैम्ब शिफ्ट और एंटीहाइड्रोजेन में लैम्ब शिफ्ट के बीच कोई अंतर नहीं पाया कि उनके उपकरण पता लगा सकें।
"वर्तमान में, एंटीहाइड्रोजेन और नियमित हाइड्रोजन के मौलिक गुणों के बीच कोई अंतर नहीं है," फुजिवारा ने कहा। "अगर हमें कोई अंतर दिखता है, यहां तक कि सबसे नगण्य राशि, तो यह हमारे भौतिक ब्रह्मांड को समझने के तरीके में एक क्रांतिकारी बदलाव को मजबूर करेगा।"
हालांकि शोधकर्ताओं ने अभी तक कोई मतभेद नहीं पाया है, एंटीहाइड्रोजेनिक भौतिकी अभी भी एक युवा क्षेत्र है। भौतिकविदों ने 2002 तक सामान के नमूनों का आसानी से अध्ययन नहीं किया था और अल्फा ने 2011 तक नियमित रूप से हाइड्रोजन के नमूनों को फँसाना शुरू नहीं किया था।
फुजिवारा ने कहा कि यह खोज एक "पहला कदम" है, लेकिन अभी भी अध्ययन के लिए बहुत कुछ बाकी है, भौतिकविदों वास्तव में समझेंगे कि हाइड्रोजन और एंटीहाइड्रोजेन की तुलना कैसे होती है।
