Исследователи впервые в мире манипулируют антивеществом с помощью лазера

Антиматерия - это аналог материи; она обладает почти идентичными характеристиками и поведением, но имеет противоположный заряд

0 874

Исследователи из ALPHA collaboration объявили о первой в мире лазерной манипуляции с антиматерией, используя лазерную систему для охлаждения образца антиматерии почти до абсолютного нуля.

Это достижение, подробно описанное в статье, опубликованной в журнале Nature, значительно изменит ландшафт исследований антиматерии и продвинет вперед следующее поколение экспериментов.

Антиматерия — это аналог материи; она обладает почти идентичными характеристиками и поведением, но имеет противоположный заряд. Поскольку она аннигилируют при контакте с обычным веществом, антивещества чрезвычайно трудно создавать и контролировать в нашем мире, и никогда раньше ими не манипулировали с помощью лазера.

«Сегодняшние результаты являются кульминацией многолетней программы исследований и разработок, проводимой в UBC, но поддерживаемой партнерами со всей страны», — сказал Такамаса Момосе, исследователь из Университета Британской Колумбии (UBC) и канадской команды ALPHA (ALPHA-Canada), возглавлявший разработку лазера.

«С помощью этой техники мы можем решить давние загадки, такие как: «Как реагирует на гравитацию? Может ли антиматерия помочь нам понять симметрию в физике?». Эти ответы могут коренным образом изменить наше понимание Вселенной.»

С момента своего появления 40 лет назад лазерные манипуляции и охлаждение обычных атомов произвели революцию в современной атомной физике и позволили провести несколько нобелевских экспериментов. Результаты, опубликованные в Nature, являются первым примером того, как ученые применили эти методы к антиматерии.

Охлаждая антиматерию, исследователи смогут проводить различные прецизионные тесты для дальнейшего изучения характеристик антиматерии, включая эксперименты, которые могут пролить на фундаментальные симметрии нашей Вселенной. Эти тесты могут дать ключ к пониманию того, почему состоит в основном из материи, а не из равных частей материи/антиматерии, как предсказывают модели Большого Взрыва.

«Это была немного сумасшедшая мечта — манипулировать антиматерией с помощью лазера», — сказал Макото Фудзивара, представитель ALPHA-Canada. «Я очень рад, что наша мечта наконец-то осуществилась в результате огромной совместной работы как канадских, так и международных ученых.»

Лазерная манипуляция антиматерией также открывает двери для множества передовых физических инноваций. Момосе и Фудзивара сейчас возглавляют новый канадский проект, получивший название HAICU, по разработке новых квантовых методов для изучения антиматерии.

-Моя следующая мечта — создать «фонтан «из антиатомов, выбросив охлажденную лазером антиматерию в свободное пространство. Если бы это было реализовано, это позволило бы создать совершенно новый класс квантовых измерений, которые ранее были немыслимы», — сказал Макото Фудзивара.

«Кроме того, мы на один шаг приблизились к тому, чтобы создать первые в мире молекулы антиматерии, объединив антиатомы вместе с помощью нашей технологии лазерных манипуляций».

Результаты знаменуют собой переломный момент для многолетней программы исследований антиматерии ALPHA, которая началась с создания и улавливания антиводорода на рекордную тысячу секунд в 2011 году. Сотрудничество также дало первое представление о спектре антиводорода в 2012 году, установило пороги ограничения на влияние гравитации на антивещество в 2013 году, и продемонстрировал антивещество, аналог ключевого спектроскопического явления в 2020 году.


Laser cooling of antihydrogen atoms , Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03289-6

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x