Авторизация | Регистрация
Ufostation - Направление Земля

Поведение антиматерии оказалось парадоксальным

Опубликовано17 сентября 2018  Комментариев 0  Прочтений317
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:

Виноваты звезды: ученые назвали причину гибели морских монстров Земли
На протяжении десятков миллионов лет какими только гигантами не были заселены океаны Земли: 2200-килограмовые черепахи, морские коровы размером с кита, акулами, размером с автобус. Но примерно 2,6 миллионов лет назад, все они начали массово вымирать. Сегодня этот период описываются, как вымирание морской мегафауны плиоцена.
Земля уже переживала период сильного потепления
Около 252 млн лет назад Земля едва не погибла. В океанах умерло 96 % всех видов. Сложнее определить, сколько наземных видов исчезло, но потери были подобными. Это массовое вымирание в конце пермского периода было самым масштабным за всю историю планеты и продолжалось на протяжении нескольких тысяч лет.
Пять мифов об изменении климата
Кэтрин Айхо – профессор и директор Центра климатологии в Техасском технологическом университете, а также ведущий автор очередного, четвертого доклада «Национальная оценка климата». Она пишет:
Как кошки, верблюды и другие животные помогали Красной Армии одержать победу во Второй мировой войне
О роли лошадей и собак в Великой отечественной войне известно всем, но лишь немногие знают, что для победы над врагом не жалели сил даже верблюды. А кошки, которые не могли участвовать в боях и даже перевозить грузы, доблестно трудились в тылу.
Что произойдет, если Земля остановится?
Нам кажется, что наша планета неподвижна. Точнее сказать — мы не ощущаем ее движения. Но стоит взглянуть на небо, и становится ясно, что Земля постоянно движется.