A Colaboração ALPHA é um grupo de físicos de cerca de 11 universidades que trabalham em conjunto (ou "colaboram") para tentar capturar a antimatéria neutra. A antimatéria neutra que eles estão trabalhando para aprisionar é o anti-hidrogênio. Esta é a versão de antimatéria do hidrogênio, o primeiro átomo da tabela periódica. O anti-hidrogênio, assim como o hidrogênio, tem duas partículas com carga oposta. O hidrogênio tem um próton e um elétron, e assim o anti-hidrogênio teria um antiproton e um positron. Um positron é o nome comum para o anti-eletrônico.
Colaboração ALPHA
CERN
A colaboração ALPHA tem sua experiência no CERN em Genebra, na Suíça. O CERN é o único lugar no mundo que pode fornecer antiprotões "lentos" que podem ser facilmente capturados pela ALPHA. A ALPHA coloca esses antiprotões em contato com os positrões e forma os antihidrogênios.
O antihidrogênio tem, como muitos átomos e especialmente o hidrogênio, um pequeno momento dipolo magnético. Um momento dipolo é outra forma de dizer que o átomo se comporta um pouco como se fosse um pequeno ímã com um pólo norte e um pólo sul. Normalmente esses pequenos ímãs são atraídos por outros ímãs. Entretanto, alguns átomos em alguns estados se comportam de tal forma que são repelidos por campos magnéticos. Isto significa que os átomos poderiam possivelmente ficar presos no espaço ao fazer um mínimo do campo magnético. A ALPHA está tentando fazer exatamente isso com o anti-hidrogênio. Por um arranjo inteligente de ímãs, a ALPHA tem uma chamada armadilha magnética mínima, na qual o antihidrogênio pode ser aprisionado.
Este é um processo difícil. As forças magnéticas sobre estes átomos são bastante fracas, de modo que a armadilha só pode conter átomos de anti-hidrogênio de energia (cinética) muito baixa, ou seja, a uma temperatura muito baixa. A armadilha ALPHA de última geração pode conter átomos de antihidrogênio em seu estado de terra se eles estiverem mais frios do que cerca de 0,5 Kelvin (ou seja, 0,5 graus acima de zero absoluto). A ALPHA está trabalhando atualmente na fabricação de tal anti-hidrogênio frio.
Perguntas e Respostas
P: O que é a Colaboração ALPHA?
R: A Colaboração ALPHA é um grupo de físicos de aproximadamente 11 universidades que trabalham juntos para tentar capturar a antimatéria neutra.
P: O que é a antimatéria neutra que a Colaboração ALPHA tenta capturar?
R: A antimatéria neutra que a Colaboração ALPHA tenta capturar é o anti-hidrogênio.
P: O que é anti-hidrogênio?
R: O anti-hidrogênio é a versão antimatéria do hidrogênio, o primeiro átomo da tabela periódica, que tem duas partículas de carga oposta, assim como o hidrogênio.
P: Quais são as duas partículas de carga oposta no anti-hidrogênio?
R: As duas partículas com carga oposta no anti-hidrogênio são um antipróton e um pósitron.
P: O que é um pósitron?
R: O pósitron é o antielétron e é o oposto de um elétron.
P: Qual é o objetivo da Colaboração ALPHA ao capturar o anti-hidrogênio?
R: O objetivo da Colaboração ALPHA ao aprisionar o anti-hidrogênio é estudar as propriedades e o comportamento da antimatéria, o que poderia nos ajudar a entender melhor o funcionamento fundamental do universo.
P: Como o trabalho da Colaboração ALPHA sobre o anti-hidrogênio se relaciona com a tabela periódica?
R: O trabalho da Colaboração ALPHA sobre o anti-hidrogênio está relacionado à tabela periódica porque o anti-hidrogênio é a versão de antimatéria do primeiro elemento da tabela, o hidrogênio.