Antimatērijas Izturēšanās Izrādījās Paradoksāla - Alternatīvs Skats

Antimatērijas Izturēšanās Izrādījās Paradoksāla - Alternatīvs Skats
Antimatērijas Izturēšanās Izrādījās Paradoksāla - Alternatīvs Skats
Anonim

Fiziķi no Itālijas un Šveices veica eksperimentu ar pozitronu, līdzīgi kā eksperiments ar divām spraugām un elektronu. Pētnieki parādīja paradoksu, ka atsevišķa daļiņa traucē pati sev, un pierādīja, ka antimateriāla kvantu mehāniskās īpašības ir līdzīgas parastās vielas īpašībām. Eksperimenta rezultāti tiek publicēti arXiv.org krātuvē.

Saskaņā ar viļņu-daļiņu divdabību, elektroni dažādos apstākļos var parādīt viļņu un daļiņu īpašības. Daļiņas var attēlot de Broglie viļņu veidā, kas raksturo varbūtību atrast objektu noteiktā telpas punktā. Tāpat kā jebkurš vilnis, arī De Broglie viļņi, šķērsojot šauras spraugas, var izjust difrakciju un traucējumus, kuros tiek pārklāti divi koherenti viļņi, kā rezultātā to amplitūda palielinās vai samazinās. Tādējādi elektronu atrašana noteiktos punktos kļūst vairāk vai mazāk iespējama.

Traucējumu modelis, tāpat kā klasiskajā Junga eksperimentā, rodas pat tad, ja daļiņas tiek izlaistas caur ierīci ar diviem šķēlumiem vienu pēc otra. Tādējādi de Broglie vilnis nosaka varbūtību, ka viena daļiņa trāpīs uz jebkuru detektora ekrāna daļu. Šajā gadījumā bieži tiek teikts, ka daļiņa traucē pati par sevi. Lai arī teorētiski antidaļiņām vajadzētu būt tādām pašām īpašībām, līdz šim neviens nav pierādījis savu iejaukšanos praksē.

Eksperiments tika veikts Itālijas nanostrukturētās epitaksijas un silīcija spintronikas laboratorijā (L-NESS). Radioaktīvais izotops nātrijs-22 tika izmantots kā pozitronu avots (elektronu daļiņas). Daļiņas tika paātrinātas līdz enerģijai 8, 9, 11 un 14 keV un sasniedza Talbot-Lau interferometru. Ierīce sastāvēja no diviem kolimatoriem (gariem caurumiem), kas izveidoti šauru daļiņu staru iegūšanai; divas difrakcijas režģi ar dažādiem periodiem, emulsijas detektors un gamma staru detektors, kas uztver pozitivona iznīcināšanas starojumu, saskaroties ar emulsiju.

Interferenču bārkstju analīze, kas iegūta, kad daļiņas trāpīja emulsijas detektorā 120-200 stundas, parādīja to pašu viļņu daļiņu divdabības ainu, kas tika novērota klasiskajā eksperimentā ar divām spraugām. Pēc zinātnieku domām, rezultāti rāda, ka nākotnē būs iespējams izveidot paaugstināta jutīguma ierīces, kuru pamatā ir Talbot-Lau interferometra darbības princips, lai izmērītu iepriekš nepamanītu antimatērijas gravitācijas mijiedarbību ar parasto vielu.