Srážky dvou atomových jader pohybujících se téměř rychlostí světla umožňují vytvořit podmínky, které panovaly ve vesmíru krátce po jeho vzniku. V obou případech totiž vzniká srovnatelné množství hmoty i antihmoty. Vysoká rychlost rozpínání horké a husté jaderné hmoty vzniklé z malého velkého třesku v laboratoři způsobuje, že se antihmota velmi rychle oddělí od hmoty, aniž došlo k její anihilaci. Proto jsou vysokoenergetické urychlovače těžkých jader, jako jsou Large Hadron Collider v Evropském středisky jaderného výzkumu (CERN) v Ženevě a Relativistic Heavy Ion Collider v Brookhavenské Národní Laboratoři (BNL) v New Yorku efektivními nástroji produkce antihmoty. Při těchto energiích je produkováno velké množství nových protonů a neutronů (společně nazývaných nukleony) a i jejich antičástic – antiprotonů a antineutronů (zvaných antinukleony). Vznik atomového jádra či antijádra je mnohem vzácnější. Podmínkou je, že se několik nukleonů nebo antinukleonů nachází vzájemně velmi blízko a pohybují se s velmi blízkými rychlostmi stejným směrem. Jinak je jaderné síly nemohou navzájem svázat. Taková situace v horké, husté a rychle se rozpínající hmotě nastává s velmi malou pravděpodobností. Produkce každého dalšího jádra obsahujícího oproti předešlému jeden nukleon navíc je tisíckrát méně pravděpodobná. Nejtěžším doposud pozorovaným jádrem antihmoty je antihelium-4, známé též jako anti α-částice, skládající se dvou antiprotonů a dvou antineutronů. K jeho objevu došlo v roce 2011, 100 let poté, co Rutherford objevil α-částici. Anti α-částice byla poprvé pozorována experimentem STAR ve srážkách jader zlata na urychlovači RHIC (Nature 473:353, 2011, Erratum-ibid.475:412, 2011). Týž vědecký tým již o rok dříve ohlásil objev jiného exotického objektu tvořeného antihmotou – antihyperjádra tritia skládající se z antiprotonu, antineutronu a antilambda hyperonu. Dalším logickým krokem výzkumu antihmoty je studium odlišností jader a antijader. Základní, doposud nevyvrácený zákon fyziky mikrosvěta, tzv. CPT symetrie, praví, že žádný rozdíl mezi chováním hmoty a antihmoty neexistuje. „Zrcadlový obraz“ našeho vesmíru, v němž je hmota nahrazena antihmotou (C), poloha všech objektů je zrcadlovým odrazem objektů našeho vesmíru (P) a tyto objekty se zde pohybují přesně opačným směrem než v našem vesmíru, tj. jakoby pozpátku v čase (T), musí být CPT symetrickou kopií našeho vesmíru, a tudíž v něm musejí platit i stejné fyzikální zákony. V posledním čísle časopisu Nature Physics zveřejnil experiment ALICE výsledky testování CPT symetrie pomocí lehkých jader. Experiment studuje srážky těžkých jader na urychlovači LHC v CERN při o řád vyšších energiích nežli experiment STAR na urychlovači RHIC. Přesné měření rozdílu hmotností jader a antijader dělené velikostí jejich elektrického náboje potvrdilo platnost CPT symetrie s doposud bezprecendentní přesností. Měření provedena pomocí deuteronů a antideuteronů a jader helia 3, skládajících se ze dvou protonů a jednoho neutronu, a jader antihelia- 3 jsou oproti doposud existujícím měření zhruba 10 až 100krát přesnější. Stojí za zmínku, že tento výsledek byl zveřejněn přesně 50 let po objevu antideuteronu na urychlovačích PS v CERN a AGS v BNL. Doc. Michal Šumbera, CSc., DSc., vedoucí týmu ALICE ČR Ústav jaderné fyziky AV ČR, v. v. i.
