Antimaterija nėra vien tik iš dalelių, bet ir iš bangų. Dabar mes žinome, kad tai pasakytina ir apie vienos antimaterijos dalelės lygį.
Fizikai ilgą laiką žinojo, kad beveik viskas - šviesa ir kitos energijos formos, taip pat ir kiekvienas jūsų kūno atomas - egzistuoja ir kaip dalelės, ir kaip bangos, vadinama dalelių-bangų dvilypumu. Tai buvo dar kartą parodyta eksperimentuose. Tačiau daug sunkiau eksperimentuoti su antimaterijos dalelėmis, tapačiomis jų materijos partneriams, išskyrus priešingą krūvį ir sukinį. Šie materijos dvyniai sklinda į egzistavimą trumpalaikiškai, dažniausiai masyviuose dalelių greitintuvuose.
Bet dabar fizikai parodė vieno pozitrono - antimonterinio elektrono dvynio - lygį, kad antimaterija taip pat yra sudaryta iš dalelių ir bangų.
Norėdami parodyti, kad pozitronai taip pat yra bangos, fizikai atliko sudėtingesnį garsiojo „dvigubo plyšio eksperimento“ variantą, kuris 1927 m. Pirmiausia parodė, kad elektronai - materijos forma - yra ir dalelės, ir bangos.
Pirminiame dvigubo plyšio eksperimente mokslininkai išmetė elektronų srautą per lakštą, kuriame buvo du plyšiai, kitoje pusėje - detektorius. Jei elektronai būtų buvę tik dalelės, detektoriuje jie būtų suformavę dvi ryškias linijas. Bet jie veikė kaip bangos, todėl jie „išsisklaidė“ kaip šviesa, sudarydami daugybės kintamų ryškesnių ir silpnesnių linijų išsidėstymo schemą. (Kai dvi bangos sutampa, bet pasislenka viena kitos atžvilgiu, bangų smailės ir slėniai išnyksta arba susilieja, sukurdami savitą modelį, vadinamą trukdžiais. Tokio tipo eksperimentai vadinami interferometrija.)
1976 m. Fizikai sugalvojo, kaip įrodyti tą patį efektą vienu elektronu vienu metu, įrodydami, kad net pavieniai elektronai yra bangos, galinčios „trukdyti“ viena kitai.
Fizikai nuo to laiko parodė, kad kai atšoki pozitronus nuo atspindinčio paviršiaus, jie elgiasi kaip bangos. Bet iki šiol jie niekada nebuvo atlikę dvigubo plyšio eksperimento, parodydami, kad atskiri pozitronai turėjo bangos prigimtį. Atlikdami tokį eksperimentą, fizikai suteikia galimybę ištirti antimaterijos elgesį giliau nei bet kada anksčiau.
Šiam straipsniui, paskelbtam gegužės 3 d. Žurnale „Science Advances“, italų ir šveicarų fizikų komanda išsiaiškino, kaip generuoti mažai energijos reikalaujančius pozitronų pluoštus, kuriuos būtų galima panaudoti atliekant pirmąjį dvigubo plyšio eksperimento antimedžiaginį variantą. Kai fizikai nukreipė pozitronus per sudėtingesnę daugybinių plyšių seriją, pozitronai nusileido ant detektoriaus taip, kaip galima tikėtis iš bangų, o ne atskirų dalelių.
„Mūsų pastebėjimas ... įrodo kvantinę-mechaninę kilmę ir tokiu būdu pozitronų bangos pobūdį“, - pranešime teigė Paola Scampoli, Milano politecnico fizikas ir šio straipsnio bendraautorius.
Šis darbas, rašė autoriai, atveria duris naujo tipo „interferometrijos“ eksperimentui. Tada jie tikisi atsakyti į klausimus apie sudėtingesnės egzotinės medžiagos bangos pobūdį ir panaudoti tuos rezultatus gravitacijos prigimties matavimui labai mažomis skalėmis.
