Cząstki antymaterii zachowują się w polu grawitacyjnym Ziemi zupełnie normalnie, po prostu spadają, jak normalna materia - przekonują na łamach czasopisma "Nature" naukowcy zespołu ALPHA (Antihydrogen Laser Physics Apparatus) w Europejskim Centrum Badań Jądrowych CERN w Genewie. Wyniki ich eksperymentów pokazały, że cząsteczki antymaterii nie są przez grawitację odpychane. Inaczej mówiąc, przynajmniej dla antymaterii, antygrawitacja nie istnieje. Zmierzone przyspieszenie grawitacyjne dla antymaterii jest przy tym zbliżone do wartości dla materii wynoszącej 9,81 metra na sekundę do kwadratu.
Antymateria "z całą pewnością przyspiesza w dół i w granicach jednego odchylania standardowego przyspiesza z normalną wartością przyspieszenia ziemskiego" - podkreśla fizyk, prof. Joel Fajans z University of California, który wraz z kolegą teoretykiem, prof. Jonathanem Wurtele, zaproponował odpowiedni eksperyment już dekadę temu. "Podstawowa obserwacja jest taka, że nie ma darmowego lanchu i nie bedziemy w stanie, korzystając z antymaterii, lewitować".
Jak podkreślają autorzy pracy wynik nie jest dla fizyków niespodzianką. Przewidywania ogólnej teorii wzgledności Alberta Einsteina, choć sformułowane jeszcze przed odkryciem antymaterii w 1932 roku, wskazywały, że zarówno antymateria jak i materia powinna oddziaływać z siłą grawitacji tak samo. To raczej przeciwna obserwacja mogłaby mieć znaczenie przełomowe. Żadna z teorii zresztą tej odpychającej wobec antymaterii siły grawitacji nie przewidywała, jej istnienie mogłoby bowiem prowadzić do powstania perpetuum mobile, co jest zgodnie z teorią niemożliwe.
Nie znaczy to jednak, że idea grawitacji oddziałujacej na materię i antymaterię inaczej, nie budziła pewnego zainteresowania. Takie zjawisko mogłoby tłumaczyć zagadkę, jaką jest gigantyczna przewaga materii nad antymaterią w obserwowanym przez nas świecie. Taka siła odpychania mogłaby po wielkim wybuchu rozdzielić materię i antymaterię, które zgodnie z teorią powinny powstać w tej samej ilości. Cząstki materii, takie jak protony, neutrony i elektrony mają swoje antycząstki, które mają przeciwne ładunki elektryczne i po napotkaniu swego odpowiednika ze świata materii anihilują emitując energię.
Badania oddziaływań grawitacyjnych antymaterii były bardzo trudne, bo są one zdecydowanie słabsze, niż elektryczne. Dlatego kluczowe znaczenie miało wymyślenie eksperymentu z wykorzystaniem neutralnych cząsteczek, na przykład atomów antywodoru. Zespół ALPHA potwierdził, że antywodór składający się z obdarzonego ujemnym ładunkiem antyprotonu i pozytywnie naładowanego pozytonu jest elektrycznie obojętny i opracował technikę schładzania atomów antywodoru z pomocą lasera. To umożliwiło podjęcie prób badania oddziaływań grawitacyjnych.
Podczas eksperymentu ALPHA-g atomy antywodoru zostały umieszczone w ustawionym pionowo, próżniowym cylindrze, znajdującym się w pułapce pola magnetycznego. Pole magnetyczne powyżej i poniżej cylindra można było wyłączać, co umożliwiało antyatomom ucieczkę w górę lub w dół i anihilację po kontakcie z materią. Zliczano związane z tym procesem impulsy promieniowania. Okazało się, że nawet 80 procent antycząsteczek pod wpływem grawitacji spadało w dół. To mniej więcej taka sytuacja, z jaką mmielibyśmy do czynienia w przypadku normalnych atomów wodoru.
Autorzy pracy zapowiadają, że w kolejnej fazie eksperymentu doprecyzują wartość przyspieszenia ziemskiego dla antymaterii jeszcze ok. 100 razy. Tak, czy inaczej, fakt, że antygrawitacji nie ma, to kolejne już potwierdzenie, że Albert Einstein w swej ogólnej teorii względności miał rację.
