Впервые удалось охладить антивещество. Это дает возможность точного сравнения с предметом

Ученые работают над АЛЬФА-экспериментыт на CERN работы, впервые появилась возможность охлаждать антивещество лазером. Достижение открывает путь к лучшему пониманию внутренней структуры антиводорода и изучению того, как он ведет себя под действием силы тяжести.

Антиводород это простейшая форма атомного антивещества. Теперь, когда у нас есть возможность охлаждать их, ученые смогут сравнивать антиводородные атомы и Атомы водорода включите, чтобы мы могли узнать разницу между атомами антивещества и материи. Когда мы найдем эти возможные различия, мы сможем лучше понять, почему это Вселенная состоит из материи

Источник изображения: Pixabay

Это полностью изменит правила игры спектроскопический и Гравитационные исследования и может даже пролить свет на исследования антиматерии, такие как Б. Создание молекул антивещества и развитие антиатомной интерферометрии, - говорит представитель эксперимента ALPHA Джеффри Хангст. Десять лет назад лазерное охлаждение антивещества относилось к сфере научной фантастики.

В эксперименте ALPHA антиводородные атомы генерируются антипротонами, полученными в антипротонном замедлителе. Они будут с Позитроны комбинированные, источником которых является натрий-22. Обычно полученные таким образом антиводородные атомы запираются в магнитной ловушке, которая предотвращает их контакт с веществом и их разрушение. В этом случае обычно проводят спектроскопические исследования, при которых реакция антиатомов на воздействие электромагнитной волны - лазерный свет или микроволновая печь - размеренно. Однако точность таких измерений ограничена кинетической энергией или температурой антиатомов.

Именно здесь возникает необходимость в охлаждении. С технологией Лазерное охлаждение атомы освещаются лазером с энергией фотона, которая немного меньше энергии переходов между уровнями энергии для конкретного элемента. Фотоны поглощаются атомами, которые, таким образом, достигают более высокого энергетического уровня. И происходят они из-за того, что Фотоны Дефицит энергии необходим для перехода между уровнями за счет собственной кинетической энергии. Затем атомы испускают фотоны с энергией, которая точно соответствует разнице энергий между атомными уровнями, и самопроизвольно возвращаются в свое исходное состояние. Поскольку энергия испускаемого фотона немного выше, чем энергия поглощенного фотона, повторяющийся цикл поглощения-испускания приводит к охлаждению атома.

В самых последних экспериментах ученые ALPHA охлаждали облако Антиводородные атомы с помощью лазера на несколько часов. По прошествии этого времени они обнаружили, что средняя кинетическая энергия атомов уменьшилась более чем в десять раз. Многие из атомов достигли энергии ниже микроэлектрон-вольт, что соответствует температуре около 0,012 Кельвина. Затем антиводород был подвергнут спектроскопическим исследованиям, и было обнаружено, что охлаждение вызывает Спектральная линия что было почти в 4 раза уже, чем в исследованиях без лазерного охлаждения.

Многие годы у ученых были проблемы с лазерным охлаждением водорода, поэтому простая мысль об охлаждении антиводорода была безумием. Теперь мы можем стать свидетелями еще большего безумия Антивещество мечта, говорит Макото Фудзивара, который предложил вышеупомянутый эксперимент.

печать