ფიზიკოსებმა ანტიმატერიის ცალკეული ნაწილაკი თვეების განმავლობაში შეინარჩუნეს

ნორთვესტერნის უნივერსიტეტის ფიზიკოსებმა დაიჭირეს ერთი პოზიტრონი, ელექტრონის ანტიმატერიული ანალოგი, და პენინგის ხაფანგში მისი კვანტური ძირითადი მდგომარეობის ტემპერატურამდე გააცივეს. გუნდი ამ მოწყობილობას "ერთპოზიტრონიან კვანტურ ციკლოტრონს" უწოდებს და ნაწილაკი მასში თვეების განმავლობაში იყო დატყვევებული. კვლევა, რომელსაც ჯერალდ გაბრიელსე ხელმძღვანელობდა, 21 ოქტომბერს, ოთხშაბათს, Physical Review Letters-ში გამოქვეყნდა. მკვლევრებს სურთ გამოიყენონ ეს მოწყობილობა პოზიტრონის მაგნიტური მომენტის გასაზომად და ელექტრონის მაჩვენებელთან შესადარებლად. ეს შედარება სტანდარტული მოდელის საბაზისო სიმეტრიას შეამოწმებს.phys.org+2

ანტიმატერიის დაჭერა კედლების გარეშე

პოზიტრონები მოდის რადიოაქტიური ნატრიუმ-22-დან, რომელიც მათ 546 კილოელექტრონ-ვოლტამდე ენერგიით ასხივებს. ხაფანგი ინახება 300 მილიკელვინზე, რაც 10 რიგით დაბალი თერმული ენერგიაა. პოზიტრონები ჯერ ვოლფრამის მოდერატორში ნელდებიან. ზოგიერთი მათგანი იერთებს ელექტრონს და ქმნის ელექტრულად ნეიტრალურ პოზიტრონიუმს, რომელსაც შეუძლია 625-მიკრომეტრიანი ხვრელით ხაფანგის თითქმის დახურულ მიკროტალღურ ღრუში შეაღწიოს. შიგნით, ხაფანგის ელექტრული ველი აშორებს ელექტრონს და პოზიტრონი რჩება. ერთი პოზიტრონის ჩატვირთვას ამჟამად 8-დან 11 საათამდე სჭირდება.physics.aps.org

"თუ გსურთ ანტიმატერიის შენარჩუნება, ის კედლების გარეშე კონტეინერში უნდა მოათავსოთ", – განუცხადა გაბრიელსემ Scientific American-ს. გუნდმა ასევე აჩვენა, რომ მათ შეუძლიათ ზუსტი რაოდენობის ენერგიის დამატება მორგებული მიკროტალღებით და პოზიტრონის ინდივიდუალური კვანტური ნახტომების აღმოჩენა. დოქტორანტი თომას მაიერსი ნაშრომის პირველი ავტორია.scientificamerican.com+1

სარკისებური ტესტი სტანდარტული მოდელისთვის

გაბრიელსეს ჯგუფმა უკვე გამოიყენა ერთელექტრონიანი კვანტური ციკლოტრონი ელექტრონის მაგნიტური მომენტის გასაზომად 10 ტრილიონიდან ერთი ნაწილის სიზუსტით. პოზიტრონის გაზომვა ჩამორჩა. ელექტრონ-პოზიტრონის საუკეთესო შედარება კვლავ 1987 წლის ექსპერიმენტიდან მოდის, რომელმაც დაადგინა, რომ ორი g-ფაქტორი ტოლია 2.1 ტრილიონში ერთი ნაწილის სიზუსტით. ETH Zurich-ის ფიზიკოსმა პაოლო კრიველიმ დაწერა, რომ ახალი მოწყობილობა პოზიტრონისთვის სიზუსტის 30-ჯერ გაზრდის გზას ხსნის.phys.org+1

CPT სიმეტრიის მიხედვით, ნაწილაკს და მის ანტინაწილაკს უნდა ჰქონდეთ მაგნიტური მომენტები, რომლებიც ზომით ტოლია და ნიშნით საპირისპირო. დადასტურებული განსხვავება "გამოწვევას შეუქმნიდა რელატივისტური კვანტური ველის თეორიის საფუძვლებს", – წერს კრიველი. ეს ასევე დაგვეხმარება იმის ახსნაში, თუ რატომ შეიცავს სამყარო გაცილებით მეტ მატერიას, ვიდრე ანტიმატერიას. ფერმილაბის თეორეტიკოსმა რონი ჰარნიკმა, რომელიც კვლევაში არ მონაწილეობდა, მას "საინტერესო განვითარება უწოდა, რომელიც საშუალებას მოგვცემს შევამოწმოთ საბაზისო სიმეტრია".physics.aps.org+1

"მიმდინარე თეორიები ვარაუდობენ, რომ ორ გაზომვას შორის განსხვავება არ იქნება", – თქვა გაბრიელსემ. "თუ აღმოჩნდება, რომ ისინი ტოლი არ არის, ეს იქნება ბოლო საუკუნის უდიდესი აღმოჩენა ფიზიკაში".phys.org