1924 m. Prancūzų fizikas Louis de Broglie pasiūlė, kad fotonai - subatominė dalelė, sudaranti šviesą, elgtųsi kaip dalelė ir banga. Ši savybė, vadinama „dalelių bangos dualumu“, buvo išbandyta ir parodyta, kad ji gali būti naudojama kartu su kitomis subatominėmis dalelėmis (elektronai ir neutronai), taip pat su didesnėmis, sudėtingesnėmis molekulėmis.
Neseniai tyrėjų atliktas eksperimentas su „Quantum Interferometry and Gravitation with Positrons and LAsers“ (QUPLAS) bendradarbiaujant parodė, kad ši savybė taikoma ir antimaterijai. Tai buvo padaryta naudojant tokio pat tipo trukdžių testą (dar žinomą kaip dvigubo plyšio eksperimentas), kuris mokslininkams padėjo pirmiausia pasiūlyti dalelių bangos dvilypumą.
Tyrimas, kuriame aprašomos tarptautinės komandos išvados
Anksčiau dalelių bangos dvilypumas buvo įrodytas atliekant daugybę difrakcijos eksperimentų. Tačiau QUPLAS tyrimų komanda yra pirmoji, kuri nustatė bangos elgseną vieno pozitrono (elektrono dalelės) interferencijos eksperimente. Tai darydami, jie pademonstravo kvantinį
Eksperimento metu buvo atliktas panašus į dvigubo plyšio eksperimentą, kai dalelės iš šaltinio išmetamos per groteles dviem išpjovomis iš šaltinio link jautriai padėties detektoriui. Nors dalelės, einančios tiesiomis linijomis, duotų modelį, kuris atitiktų grotelę, o dalelės, einančios kaip bangos, sukeltų dryžuotą trikdžių modelį.
Eksperimentą sudarė patobulintas laikotarpiui didinantis Talbot-Lau interferometras, ištisinis pozitronų pluoštas, mikrometrinis grotelės ir branduolinės emulsijos padėties jautrus detektorius. Naudodamiesi šia sąranka, tyrimo komanda sugebėjo pirmą kartą sugeneruoti trikdžius, kurie atitiko atskiras antimaterio dalelių bangas.
Kaip Crane Pistillo - Aukštosios energijos fizikos laboratorijos (LHEP), Berno universiteto Alberto Einšteino centro (AEC) tyrinėtojas ir šio tyrimo bendraautorius - paaiškino Berno universiteto naujienų istorijoje:
„Su branduoline emulsijos mes labai tiksliai galime nustatyti atskirų pozitronų smūgio tašką, kuris leidžia mikrometriniu tikslumu rekonstruoti jų interferometrinį modelį - taigi geriau nei milijonas metro. “
Ši savybė leido komandai įveikti pagrindinius antimedžiagos eksperimentų, kuriuos sudaro mažas prieš dalelių srautą ir manipuliavimas pluoštu, trūkumus. Dėl šios priežasties komanda sugebėjo sėkmingai pademonstruoti kvantinę-mechaninę antimaterijos kilmę ir bangos pobūdį
Pavyzdžiui, gravitacijos matavimai gali būti atliekami naudojant simetrinius egzotinės medžiagos ir antimaterio atomus (pvz., Pozitronį). Tai leistų mokslininkams išbandyti krūvio, pariteto ir laiko keitimo (CPT) simetrijos teoriją; ir, išplečiant, silpno antimaterijos ekvivalentiškumo principą - principą, kuris yra bendrojo reliatyvumo pagrindas, tačiau niekada nebuvo išbandytas su antimaterija.
Tolesni eksperimentai su antimedžiagos interferometrija taip pat galėtų padėti išspręsti klausimą, kodėl Visatoje yra medžiagų ir antimaterijų pusiausvyros sutrikimas. Dėl šio proveržio šios ir kitos pagrindinės paslaptys laukia tolesnio tyrimo!
