¿Se ha examinado alguna vez experimentalmente la interacción gravitacional de la antimateria?

Sé que se espera que la interacción gravitatoria de la antimateria sea la misma que la de la materia normal.

Pero mi pregunta es, ¿alguna vez ha sido validado experimentalmente?

Creo que no sería un experimento baladí, porque hay que eliminar los efectos electromagnéticos, por lo que se necesitarían partículas neutras. ¿Quizás los átomos de antihidrógeno atrapados diamagnéticamente podrían examinarse en cuanto a la dirección en la que caen?

Respuestas (3)

El único experimento que conozco fue realizado por el equipo ALPHA del CERN . Los resultados se publican en este artículo . Los límites de error son enormes: ¡todo lo que el equipo pudo decir es que el límite superior para la masa gravitacional del antihidrógeno no es mayor que 75 veces su masa inercial! Sin embargo, creo que una versión actualizada del experimento, ALPHA2 , está en progreso y espero poder hacerlo un poco mejor.

Otros experimentos planificados son AEGIS y GBAR , ambos también en el CERN. Sin embargo, ninguno ha hecho ninguna medición todavía.

Esto puede parecer un progreso lento, pero el antihidrógeno es un material extraordinariamente difícil de manejar, ya que el contacto con cualquier materia normal aniquilará el antihidrógeno.

Además de los experimentos antihidrógeno, ALPHA , AEGIS y GBAR que se mencionaron en otras respuestas, hay un par de otros experimentos, aunque no han tenido ningún resultado.

En los años 60, intentaron lo obvio de dejar caer positrones por un tubo de metal ( papel ), pero no funcionó, por la sutil razón de que los electrones en el metal también se hunden bajo la gravedad, produciendo el tamaño correcto de campo eléctrico. para cancelar la aceleración gravitacional.

También hay una propuesta ( documento de ejemplo ) y algunos grupos están trabajando en ( subvención ), realizando una medición de caída libre en positronio (el estado ligado de un electrón y un positrón). Esta medida es complicada, porque las dos partículas se aniquilan entre sí en poco tiempo.

Lo siguiente se ha encontrado a través de la página de Wikipedia "Interacción gravitacional de la antimateria" .

La supernova SN1987a (anti)neutrinos ha proporcionado otra prueba experimental , y esto se ha publicado en dos breves informes en Phys. Rev. D en 1988 [ 1 ] y 1989 [ 2 ].

Después de la explosión de esta supernova, se detectaron 19 antineutrinos en IMB y Kamiokande en la Tierra en un período de tiempo de 13 s. Estadísticamente, de 3 a 4 de los eventos deberían deberse a neutrinos en lugar de antineutrinos. Si al menos uno de los 19 eventos involucra un neutrino, que según [ 2 ], tenía una probabilidad superior al 90% (entre 92% y 99%), entonces el hecho de que todos los eventos ocurrieron simultáneamente nos dice que sintieron lo mismo campo gravitacional de la Galaxia durante su viaje. Más cuantitativamente, se estima que este campo ha cambiado el tiempo de viaje del neutrino (y la luz) en unos pocos meses (1 a 6 según [ 1 ]), lo que permite un límite superior de la "diferencia gravitatoria" entre neutrinos y antineutrinos a unas pocas partes por millón.

No tengo idea si estos datos han sido analizados desde 1989, por ejemplo, teniendo en cuenta los 5 (anti)neutrinos detectados en el Observatorio de Neutrinos de Baksan soviético . Pero hasta que otra supernova explote en el vecindario (para no cerrar), ¡probablemente no obtendremos mucha más información experimental sobre el peso relativo de los neutrinos y antineutrinos!

Bibliografía

  1. JM LoSecco, “Límites de la invariancia CP en la relatividad general”, Phys. Rev. D 38 , 3313 (1988) . Este documento es muy corto (¡media página!) y fácil de entender.
  2. Sandip Pakvasa, Walter A. Simmons y Thomas J. Weiler, “Prueba del principio de equivalencia para neutrinos y antineutrinos”, Phys. Rev. D 39, 1761 (1989)