Vi lär oss det på gymnasiet:Släpp två föremål med olika massa i frånvaro av friktionskrafter och de faller ner i samma takt i jordens gravitation. Det vi inte har lärt oss, eftersom det inte har mätts direkt i experiment, är om antimateria faller ner i samma takt som vanlig materia eller om den kanske beter sig annorlunda. Två nya experiment vid CERN, ALPHA-g och GBAR, har nu påbörjat sin resa mot att svara på denna fråga.

ALPHA-g är mycket likt ALPHA-experimentet, som gör neutrala antiväteatomer genom att ta antiprotoner från Antiproton Decelerator (AD) och binda dem med positroner från en natrium-22-källa. ALPHA begränsar sedan de resulterande neutrala antiväteatomerna i en magnetisk fälla och lyser laserljus eller mikrovågor på dem för att mäta deras inre struktur. ALPHA-g-experimentet har samma typ av antiatomtillverknings- och fångstapparat förutom att den är vertikalt orienterad. Med denna vertikala uppställning, forskare kan mäta exakt de vertikala positionerna där antiväteatomerna förintas med normal materia när de stänger av fällans magnetfält och atomerna är under enbart gravitationens inverkan. Värdena för dessa positioner gör det möjligt för dem att mäta effekten av gravitationen på antiatomerna.

GBAR-experimentet, finns också i AD-hallen, tar ett annat slag. Man planerar att använda antiprotoner från ELENA-retardationsringen och positroner som produceras av en liten linjär accelerator för att göra antivätejoner, bestående av en antiproton och två positroner. Nästa, efter att ha fångat antivätejonerna och kylt dem till en ultralåg temperatur (cirka 10 mikrokelvin), den kommer att använda laserljus för att ta bort dem från en positron, förvandla dem till neutrala antiatomer. Vid denna tidpunkt, de neutrala antiatomerna kommer att frigöras från fällan och tillåtas falla från en höjd av 20 centimeter, under vilken forskarna övervakar sitt beteende.

Efter månader av dygnet-runt-arbete av forskare och ingenjörer för att sätta ihop experimenten, ALPHA-g och GBAR har fått de första strålarna av antiprotoner, markerar början på båda experimenten. ALPHA-g började lysa den 30 oktober, efter att ha erhållit nödvändiga säkerhetsgodkännanden. ELENA skickade sin första stråle till GBAR den 20 juli, och sedan dess har retardatorn och GBAR-forskarna försökt att fullända strålens leverans. ALPHA-g- och GBAR-teamen tävlar nu för att ta i bruk sina experiment innan CERNs acceleratorer stängs av om några veckor för en tvåårig period av underhållsarbete. Jeffrey Hangst, talesman för ALPHA-experimenten, säger:"Vi hoppas att vi ska få chansen att göra de första gravitationsmätningarna med antimateria, men det är en kapplöpning mot tiden." Patrice Pérez, talesperson för GBAR, säger:"GBAR-experimentet använder en helt ny apparat och en antiprotonstråle som fortfarande är i driftsättningsfasen. Vi hoppas kunna producera antiväte i år och arbetar för att vara redo att mäta gravitationseffekterna på antimateria när antiprotonerna är tillbaka 2021. "

Ett annat experiment i AD-hallen, AEGIS, som har varit i drift i flera år, arbetar också för att mäta effekten av gravitation på antiväte genom att använda ytterligare ett tillvägagångssätt. Som GBAR, AEGIS hoppas också kunna producera sina första antiväteatomer i år.

Att upptäcka någon skillnad mellan beteendet hos antimateria och materia i samband med gravitation kan peka på en kvantteori om gravitation och kanske kasta ljus över varför universum verkar vara gjort av materia snarare än antimateria.