Antimadde Hem Parçacık hem Dalgatır, Yeni Deney Onaylıyor

Pin
Send
Share
Send

Antimadde sadece antipartiküllerden değil, aynı zamanda dalgalardan da yapılır. Şimdi bunun tek bir karşımadde parçacığı seviyesinde bile geçerli olduğunu biliyoruz.

Fizikçiler uzun zamandır, hemen hemen her şeyin - ışık ve diğer enerji formlarının yanı sıra vücudunuzdaki her atomun - parçacık dalgası dualitesi olarak bilinen bir kavram olan hem parçacıklar hem de dalgalar olarak var olduğunu biliyorlardı. Bu, deneylerde tekrar tekrar gösterilmiştir. Ancak, karşı yükleri ve dönüşleri dışında, madde ortaklarıyla özdeş olan antimadde parçacıklarının denenmesi çok daha zordur. Maddenin bu ikizleri, genellikle büyük parçacık hızlandırıcılarında, geçici bir şekilde varoluşa kaçtı.

Fakat şimdi fizikçiler, tek bir pozitron seviyesinde - elektronun antimadde ikizi - antimaddenin hem parçacıklardan hem de dalgalardan oluştuğunu gösterdiler.

Pozitronların aynı zamanda dalga olduğunu göstermek için fizikçiler, ünlü "çift yarık deneyinin" daha karmaşık bir versiyonunu gerçekleştirdiler ve 1927'de elektronların - bir tür madde - hem parçacık hem de dalga olduğunu gösterdi.

Orijinal çift yarık deneyinde, bilim adamları, diğer tarafında bir dedektörle, üzerinde iki yarık bulunan bir tabakadan bir elektron akışı ateşledi. Elektronlar sadece parçacıklar olsaydı, dedektör üzerinde iki parlak çizgi deseni oluştururlardı. Ancak dalgalar gibi davrandılar, bu yüzden ışık gibi "kırıldılar", birçok alternatif daha parlak ve daha sönük çizginin yayılma modelini oluşturdular. (İki dalga üst üste geldiği halde birbirine göre değiştiğinde, dalgaların zirveleri ve vadileri, parazit olarak bilinen ayırt edici bir desen oluşturarak iptal edilir veya toplanır. Bu tür deneyler interferometri olarak bilinir.)

1976'da fizikçiler, her seferinde bir elektronla aynı etkinin nasıl gösterileceğini anladılar ve tek elektronların bile birbirini "etkileyebilecek" dalgalar olduğunu kanıtladılar.

Açık ve koyu çizgilerin karakteristik saçaklarını oluşturan kanonik çift yarık deneyinin şeması. (Resim kredisi: Shutterstock)

Fizikçiler, pozitronları yansıtıcı bir yüzeyden sıçradığınızda, dalgalar gibi davrandıklarını gösterdiler. Fakat şimdiye kadar, tek tek pozitronların dalga doğasına sahip olduğunu gösteren çift yarıklı bir deney yapmamışlardı. Bu tür deneyler yapmak fizikçilere karşımaddelerin davranışını hiç olmadığı kadar derin bir seviyede inceleme fırsatları sunar.

3 Mayıs'ta Science Advances dergisinde yayınlanan bu makale için, İtalyan ve İsviçreli fizikçilerden oluşan bir ekip, çift yarıklı deneyin ilk antimadde versiyonunu gerçekleştirmek için kullanılabilecek düşük enerjili bir pozitron ışını oluşturmayı anladı. Fizikçiler pozitronları daha karmaşık bir çoklu yarıklar dizisine yönlendirdiğinde, pozitronlar dedektöre tek tek parçacıklar değil, dalgalardan beklediğiniz bir desende indi.

Milano Politecnico'dan fizikçi ve makalenin ortak yazarı Paola Scampoli, "Bizim gözlemimiz ... kuantum-mekanik kökenini ve dolayısıyla pozitronların dalga doğasını kanıtlıyor" dedi.

Yazarlar bu çalışmanın yeni bir tür "interferometri" denemesinin kapısını araladığını yazdı. Daha sonra, daha karmaşık egzotik maddenin dalga doğası hakkındaki soruları cevaplamayı ve bu sonuçları yerçekiminin doğasını çok küçük ölçeklerde araştırmak için kullanmayı umuyorlar.

Pin
Send
Share
Send