Viralno.
Nauka

Naučnici mjesecima držali česticu antimaterije zarobljenu u kvantnoj zamci

Fizičari s američkog Univerziteta Northwestern prvi put su jedan pozitron, česticu antimaterije, doveli u precizno kontrolisano kvantno stanje i zadržali ga u zamci mjesecima, saopćeno je s tog univerziteta. Istraživanje je vodio Gerald Gabrielse, prvi autor rada je doktorant Thomas Myers, a rad je objavljen u časopisu Physical Review Letters.

Naučnici mjesecima držali česticu antimaterije zarobljenu u kvantnoj zamci

Istraživački tim s američkog Univerziteta Northwestern, pod vodstvom fizičara Geralda Gabrielsea, uspio je prvi put dovesti pojedinačni pozitron u precizno kontrolisano kvantno stanje te ga zadržati u specijalnoj zamci tokom nekoliko mjeseci. Rezultati ovog eksperimenta objavljeni su u prestižnom naučnom časopisu Physical Review Letters. Pozitron predstavlja antičesticu elektrona koja ima identičnu masu, ali pozitivan električni naboj, zbog čega pri kontaktu s elektronom dolazi do anihilacije i potpunog nestanka obje čestice.

Proces izolacije započeo je korištenjem radioaktivnog raspada natrija, pri čemu su nastali pozitroni izlijetali izuzetno velikom brzinom. Kako bi ih usporili, naučnici su ih propustili kroz kristal volframa, gdje je veći dio čestica uništen u sudarima s elektronima, dok je dio formirao kratkotrajnu strukturu zvanu pozitronijum. Kroz otvor širine 640 mikrometara, pozitronijum je dospio u takozvanu Penningovu zamku, u kojoj je električno polje odvojilo elektron i ostavilo sam pozitron zarobljenim.

Unutar komore, kombinacija električnih i magnetnih polja držala je česticu stabilnom i izolovanom od dodira sa zidovima uređaja. Cijeli sistem, nazvan kvantni ciklotron s jednim pozitronom, rashlađen je na ekstremnu temperaturu od 300 milikelvina, tek djelić stepena iznad apsolutne nule. U takvim uslovima, naučnici su primjenom mikrotalasa precizno pomjerali pozitron između kvantnih energetskih nivoa i pratili promjene njegovog spina bez narušavanja stanja čestice.

Glavni cilj ovog poduhvata jeste izuzetno precizno mjerenje magnetnog momenta pozitrona kako bi se uporedio s ranijim mjerenjem magnetnog momenta elektrona, koje je Gabrielseov tim izveo s tačnošću od jednog dijela u deset biliona. Prema principu CPT simetrije unutar Standardnog modela fizike, ove dvije vrijednosti morale bi biti identične po jačini, a suprotnog predznaka. Bilo kakvo eventualno odstupanje moglo bi ponuditi ključne odgovore na pitanje zašto u današnjem svemiru dominira obična materija, iako su nakon Velikog praska trebale nastati jednake količine materije i antimaterije.

Viralno dana u 7 ujutro

Najvažnije vijesti u vašem sandučiću, svaki dan.

Povezane priče