Исследователи впервые в мире манипулируют антивеществом с помощью лазера

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

311

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.

– это аналог материи; она обладает почти идентичными характеристиками и поведением, но имеет противоположный заряд. Поскольку она аннигилируют при контакте с обычным веществом, атомы 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-Канада), возглавлявший разработку лазера.

“С помощью этой техники мы можем решить давние загадки, такие как: “Как антиматерия 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 свет 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-Канада. “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

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: