• Вы находитесь тут:
  • Bad Android
  • Блоги
  • Первый интерференционный эксперимент Юнга с антиматерией

Первый интерференционный эксперимент Юнга с антиматерией

Физики впервые осуществили интерференционный эксперимент Юнга с позитронами — соответствиями электронов в мире антиматерии.

Как и нормальные частицы, позитроны демонстрируют схему интерференции. Это предоставляет первые экспериментальные доказательства того, что типичный для квантового мира корпускулярно-волновой дуализм действует и для античастиц, сообщают ученые в журнале «Science Advances».

Интерференционный опыт Юнга — это классика физики. В нем когерентное свет направляют на прибор с двумя щелями. На экране, что позади прибора, демонстрируют схему интерференции со светлыми и темными полосами. С помощью этого эксперимента ученые доказали корпускулярно-волновой дуализм света, а также электронов, нейтронов и даже молекул.

Однако как дело выглядит с экзотическими копиями частиц нашей привычной материи-антиматерией? Или она наделена таким же корпускулярно-волновым дуализмом, как нормальные элементарные частицы?

Известно, что античастинки, в частности позитроны, антипротони или антигидроген, во многих ситуациях ведут себя точно так же, как и их нормальные аналоги. Даже спектр антигидрогена и позитронная линия Лайман-альфа-одинаковы.

Типичная интерференция, обнаруженная при интерференционном эксперименте Юнга с электронами – их античастинки, позитроны, ведут себя точно так же, показал эксперимент

«Аналог интерференционного эксперимента еще никогда не совершали с системой антиматерии», — пояснил Симон Сала из Миланского университета и его коллеги. Этим ученые и занялись. Для своего эксперимента ученые создали позитроны — с распада радиоактивного натрия-22, а потом ускорили их в специальном ускорителе лаборатории L-NESS (Laboratory for Nanostructure Epitaxy and Spintronics on Silicon) в Комо.

Полученный луч протонов ученые направили на покрытую золотом решетку из нитрида кремния, имела щели на расстоянии примерно микрометр друг от друга. За решеткой эмульсия из бромида серебра выполняла функцию детектора античастиц, которые ударялись об нее.

«Эмульсия могла определить точку удара каждого отдельного позитрона с точностью до субмикрометра», — сказали ученые.

Результат: на самом деле за ґратками решетки ученые зарегистрировали типовую схему интерференции, которая, согласно подсчетам, возникала в результате настоящей волновой интерференции античастиц. Расстояния между пиками интерференции располагались в зоне, предусмотренной квантовой теорией.

«Так мы смогли впервые наблюдать волновую интерференцию антиматерии», — констатируют Сала и его команда. То есть эксперимент доказал, что частицы антиматерии и в этом аспекте ведут себя как нормальные элементарные частицы, демонстрируя корпускулярно-волновой дуализм. «Позитроны излучаются как точечные частицы, возникающие из радиоактивного источника, взаимодействуют друг с другом как волны де Бройля, а потом снова детектор из эмульсии фиксирует их как отдельные точки», — объяснили ученые.

0

Комментарии


Чтобы оставить комментарий, пожалуйста, авторизируйтесь!
  • Вы находитесь тут:
  • Bad Android
  • Блоги
  • Первый интерференционный эксперимент Юнга с антиматерией
  • Вы находитесь тут:
  • Bad Android
  • Блоги
  • Первый интерференционный эксперимент Юнга с антиматерией