
Международная коллаборация ASACUSA (CERN) опубликовала результаты
исследования спектра антипротонного гелия. Вокруг обычного ядра гелия,
состоящего из двух протонов и двух нейтронов, в этой частице вращается один
электрон и один антипротон. По характерным энергиям переходов в атоме физики
установили массу антипротона с точностью в сотни триллионных долей. Она
оказалась равна измеренной массе обычного протона, что ограничивает возможность
нарушения CPT-симметрии,
одного из фундаментальных свойств Стандартной модели. По словам авторов, ключевым
достижением работы стала усовершенствованная методика охлаждения частиц до
1,5-1,7 кельвина. Исследование опубликовано в журнале Science, кратко
о нем сообщает пресс-релиз CERN.
Современная модель элементарных частиц и взаимодействий между
ними обладает специальными свойствами — следствиями симметрии нашей Вселенной (ее
изотропности и однородности). Среди этих свойств — CPT (Charge-Parity-Time) симметрия или симметрия
относительно одновременного изменения заряда, замены «право» на «лево» и
обращения времени. Согласно ей частицы и античастицы (позитроны и электроны, протоны
и антипротоны) почти не отличаются друг от друга: любой процесс в веществе,
отраженный в зеркале и запущенный в обратном порядке будет протекать в точности
так же, как и тот же процесс в антивеществе. 
Следствием этой симметрии является то, что массы частиц и
античастиц должны в точности совпадать. Любое минимальное отклонение от CPT-симметрии станет сигналом
к пересмотру Стандартной модели и представлений физиков о Вселенной. Одной из
экспериментальных проверок CPT-симметрии
является точное измерение массы антипротона и ее сравнение с массой протона. Для
этого физики ставят эксперименты по одновременному наблюдению за поведением частиц,
а также изучают спектры сложных объектов, в состав которых входят антипротоны
(например, системы антипротон-протон).
