Авторизация | Регистрация
Ufostation - Направление Земля

Поведение антиматерии оказалось парадоксальным

Опубликовано17 сентября 2018  Комментариев 0  Прочтений517
Физики из Италии и Швейцарии провели эксперимент с позитроном, аналогичный опыту с двумя щелями и электроном. Исследователи продемонстрировали парадокс, заключающийся в том, что одиночная частица интерферирует сама с собой, и доказали, что квантово-механические свойства антиматерии похожи на свойства обычного вещества.


Результаты эксперимента опубликованы в репозитории arXiv.org.

Согласно корпускулярно-волновому дуализму, электроны при различных условиях могут проявлять свойства волн и частиц. Частицы могут быть представлены в виде волн де Бройля, которые характеризуют вероятность нахождения объекта в данной точке пространства. Как и любая волна, волны де Бройля при прохождении через узкие щели могут подвергаться дифракции и интерференции, при которой происходит наложение двух когерентных волн, в результате чего возникает увеличение или уменьшение их амплитуд. Таким образом, нахождение электронов в определенных точках становится более или менее вероятным.

Интерференционная картина, как в классическом опыте Юнга, возникает даже в том случае, если через устройство с двумя щелями пропустить частицы по одной друг за другом. Таким образом, волна де Бройля определяет вероятность попадания одиночной частицы на какой-либо участок экрана детектора. В этом случае часто говорят, что частица интерферирует сама с собой. Хотя в теории античастицы должны проявлять те же самые свойства, до сих пор их интерференцию никто не демонстрировал на практике.

Опыт был проведен в итальянской Лаборатории наноструктурной эпитаксии и кремниевой спинтроники (L-NESS). В качестве источника позитронов (античастиц электронов) использовали радиоактивный изотоп натрий-22. Частицы разгонялись до энергии 8, 9, 11 и 14 килоэлектронвольт и попадали в интерферометр Талбота-Лау. Устройство состояло из двух коллиматоров (длинных отверстий), предназначенных для получения узкого пучка частиц; двух дифракционных решеток с различными периодами, эмульсионного детектора и детектора гамма-лучей, улавливающего излучение от аннигиляции позитронов при столкновении с эмульсией.

Анализ интерференционных полос, полученных при попадании на эмульсионный детектор частиц в течение 120-200 часов, продемонстрировал ту же картину корпускулярно-волнового дуализма, что наблюдалась в классическом эксперименте с двумя щелями. По словам ученых, результаты показывают, что в будущем станет возможно создать сверхчувствительные устройства, основанные на принципе действия интерферометра Талбота-Лау, для измерения до сих пор не наблюдавшегося гравитационного взаимодействия антиматерии с обычной материей.
Информация
Добавить комментарий
Имя:

код подтверждения
Это интересно:

Оказывается, на Солнце тоже бывают дожди
На Земле мы привыкли к дождю и круговороту воды в природе. А как насчет Солнца? Это трудно вообразить, но там тоже бывает дождь. Впрочем, естественно, речь не идет об обычном дожде: наше светило «омывают» дожди из перегретого газа. Вот как это происходит.
6 раз, когда человечество было на краю гибели
Список моментов, когда человечество стояло на пороге гибели, ужасает. Мы, люди, зачастую не понимаем, насколько хрупка наша жизнь. На самом деле, шокирует, как часто мы доводили ситуацию практически до самоуничтожения.
Корабли-колонии: ваши внуки доберутся до звезд
Межзвездные расстояния огромны, а космическая техника несовершенна. Звезды так далеки от нас, что на путешествие к ним может уйти вся человеческая жизнь. Но ученые придумали, как обмануть пространство и время. В путешествие к другим мирам отправятся не отдельные космонавты, а целые семьи. Межзвездные корабли станут единственным домом для нескольких поколений смельчаков.
Томас Меррилин — путешественник во времени и его коллекция
Имя Томаса Меррилина (Thomas Merrylin) в очередной раз всплыло в 2006 году. Говорят, что он был талантливым ученым, что он путешественник во времени, и до сих пор никто точно не знает - а был ли он вообще, не мистификация ли все это.
Добыча полезных ископаемых в космосе очень быстро истощит Солнечную систему
Группа американских ученых из Смитсоновской астрофизической обсерватории в Кембридже выступила с призывом разработки серьезных ограничительных мер по добыче полезных ископаемых на мирах Солнечной системы. Эксперты отмечают, что человечество может истощить Солнечную систему так же, как природу Земли, если начнет бесконтрольно использовать ее ресурсы.