В научном сообществе принято считать, что в начальной точке существования нашей вселенной вещества и антивещества было поровну, но по каким-то причинам они не взаимоуничтожили друг друга. Объяснить это исходя из имеющихся теоретических и практических данных пока не удалось. В поисках ответов физики проводят эксперименты призванные найти различия процессов, происходящих в атомах вещества и антивещества.
При том, что большинство законов физики действуют идентично на частицы вещества и антивещества в больших масштабах нет никаких признаков постоянного сосуществования двух видов материи. Факт столь значительного преобладания обычного вещества называется барионной асимметрией Вселенной, которая на данный момент не имеет исчерпывающей теории, объясняющей её возникновение.
Одним из возможных объяснений может стать обнаружение нарушений СРТ-симметрии. Это подразумевает существование некоторых физических процессов, которые не эквиваленты для пары частиц с инвертированными зарядами, зеркальным отражением пространства и инвертированием времени. Существование таких процессов могло бы объяснить дисбаланс между материей и материей во вселенной.
В ходе недавнего эксперимента Джеффри Хангста из Орхусского университета в Дании и его коллег из CERN с атомами антиводорода, был измерен, так называемый, лэмбовский сдвиг. Это феномен, в ходе которого возникает небольшое смещение энергетических уровней при взаимодействии с нулевыми квантовыми флуктуациями вакуума. Физики проекта ALPHA пропустили 90 тыс. атомов антиводорода через мощное магнитное поле. Затем атомы подверглись облучению ультрафиолетовым лазером. Наблюдения за изменением спектра во время всего процесса показало полную идентичность процесса, в сравнении с обычным водородом.
Позитроны и электроны в атомах, могут существовать в состояниях с определённым объёмом энергии. В случае возникновения условий перехода в состояние с повышенным уровнем энергии частицы испускают фотоны. Как следствие, спектр такой системы является прямым отражением различных уровней энергии. Идентичность полученных спектров для водорода и антиводорода свидетельствует об одинаковой реакции электронов и позитронов на повышение уровня энергии.
Однако точность полученных данных составляет всего 11 процентов (или около 3%, если отталкиваться от известных значений сдвига для атомов водорода). Физики не исключают, что при более точном изучении спектральных характеристик антиводорода (с точностью до сотых доле процента), могут быть получены иные результаты. В частности, остаётся вероятность существенных отличий зарядового радиуса у антипрота.
