В работе участвовали специалисты из Института Пауля Шеррера и Высшей технической школы Цюриха. Они получили охлаждённые атомы мюония. Такой атом объединяет электрон и антимюон. О результате рассказал Phys.org. Эту информацию сообщает издание Science XXI.
Это открывает путь к проверке: одинаково ли гравитация действует на обычную материю и на частицы второго поколения. Мюоний удобен отсутствием электрического заряда, но мюоны живут лишь примерно 2,2 микросекунды. Раньше атомы мюония разлетались в разные стороны, поэтому точных измерений сделать не удавалось. Принцип эквивалентности Эйнштейна — тела в гравитационном поле ускоряются одинаково независимо от массы или состава — до сих пор его тестировали лишь на частицах первого поколения.
В новом методе задействован сверхтекучий гелий. Его довели почти до абсолютного нуля — примерно до минус 273 градуса Цельсия. В такой квантовой жидкости почти нет примесей, поэтому атомы движутся свободно. Внутри гелия антимюоны из ускорителя PSI вступают в связь с электронами. Далее из-за химического потенциала среды мюоний поднимается к поверхности.
Ведущий автор работы Джесси Чжан сравнил это с «атомной пушкой»: она даёт направленный поток холодных атомов. В PSI работают самые мощные в мире непрерывные пучки мюонов. Благодаря этому учёные надеются получать достаточно мюония для будущих гравитационных измерений. В ближайшие два-три года команда планирует собрать интерферометр. Поток мюония пройдёт через прибор и за счёт волновых свойств частиц создаст интерференционную картину. По её смещению можно будет понять, отличается ли влияние гравитации на мюоний от влияния на обычное вещество.
Профессор Анна Сотер говорит: если различие обнаружат, это может указывать на пятую фундаментальную силу помимо гравитации, электромагнетизма и двух ядерных взаимодействий. Однако главная цель опыта, по её словам, конкретнее: впервые проверить, действует ли принцип эквивалентности для частиц второго поколения.