Πειραματική επίδειξη της κυματικής φύσης της αντιύλης

Posted on 05/05/2019

0


… για πρώτη φορά

O Richard Feynman δεν ενθάρρυνε τους πειραματικούς φυσικούς να πραγματοποιήσουν τo ιδεατό πείραμα συμβολής ηλεκτρονίων που περιγράφει στο βιβλίο του «Οι διαλέξεις φυσικής», διότι όπως εξηγεί: «πρέπει να κατασκευαστεί μια πειραματική διάταξη σε απίστευτα μικρή κλίμακα για να αναδειχθούν τα φαινόμενα που μας ενδιαφέρουν». Οι πειραματικοί τελικά τον διέψευσαν, έστω και με καθυστέρηση:

Διαβάστε σχετικά «To ιδεατό πείραμα συμβολής ηλεκτρονίων του Feynman … πραγματοποιήθηκε με επιτυχία!«

Τέτοιου είδους πειράματα αναδεικνύουν την κυματική φύση των σωματιδίων.
Μια παραλλαγή του πειράματος της διπλής σχισμής πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά χρησιμοποιώντας σωματίδια αντιύλης, τα ποζιτρόνια ή αντιηλεκτρόνια (αντισωματίδα του ηλεκτρονίου).

Κι αν ένα τέτοιο πείραμα είναι δύσκολο να πραγματοποιηθεί με ηλεκτρόνια, τότε η πραγματοποίηση του με ποζιτρόνια γίνεται ακόμα δυσκολότερη αφού απαιτείται η δημιουργία μιας ισχυρής και ομοιόμορφης δέσμης αντισωματιδίων.

Η προχθεσινή δημοσίευση των Sala et al με τίτλο «First demonstration of antimatter wave interferometry» αναφέρει την επιτυχή υλοποίηση του πειράματος συμβολής ποζιτρονίων. Έτσι επιβεβαιώνεται το «αναμενόμενο»: η κυματική φύση των αντισωματιδίων του ηλεκτρονίου.

Οι ερευνητές Sala et al σχεδίασαν μια συσκευή όπου τα ποζιτρόνια παράγονται από ραδιενεργή πηγή 22Νa και διασχίζουν δυο διαδοχικές σειρές κάθετων ράβδων με πάχος μικρότερο από 1 μικρόμετρο. Tα κενά μεταξύ των ράβδων είναι μερικές εκατοντάδες νανόμετρα και παίζουν το ρόλο των σχισμών του κλασικού πειράματος συμβολής. Τα ποζιτρόνια ανιχνεύονται με έναν ανιχνευτή πυρηνικού γαλακτώματος, όπου τα ποζιτρόνια μεταβάλλουν την χημική δομή των κρυστάλλων βρωμιούχου αργύρου. Ο ανιχνευτής αυτός είναι σαν ένα «φωτογραφικό φιλμ» που αποκαλύπτει τα ίχνη των ποζιτρονίων. Οι ερευνητές παρατήρησαν το αναμενόμενο μοτίβο της κυματικής συμβολής – εναλλασσόμενες λωρίδες υψηλής και χαμηλής πυκνότητας, που αναδεικνύουν την κυματική φύση των ποζιτρονίων.

Ο επόμενος στόχος των ερευνητών είναι η αποκάλυψη της κυματικής φύσης περιπλοκότερων συγκροτημάτων, όπως το ποζιτρόνιουμ – ένα εξωτικό άτομο που συνίσταται από ένα ποζιτρόνιο και ένα ηλεκτρόνιο.

πηγή: https://www.sciencenews.org/article/antimatter-quantum-theory-particle-wave-double-slit-experiment