ปฏิสสารเป็นทั้งอนุภาคและคลื่นการทดลองใหม่ยืนยัน

Pin
Send
Share
Send

ปฏิสสารนั้นไม่ได้สร้างมาจากปฏิปักษ์เท่านั้นมันยังทำมาจากคลื่น ตอนนี้เรารู้แล้วว่าสิ่งนี้ถือเป็นจริงแม้ในระดับเดียวกับอนุภาคปฏิสสาร

นักฟิสิกส์รู้จักกันมานานแล้วว่าทุกสิ่งทุกอย่างไม่ว่าจะเป็นแสงและพลังงานรูปแบบอื่น ๆ แต่ยังรวมถึงอะตอมทุกอะตอมในร่างกายของคุณนั้นมีอยู่ทั้งในแง่ของอนุภาคและคลื่น นั่นถูกแสดงซ้ำแล้วซ้ำอีกในการทดลอง แต่อนุภาคแอนทายแมทเทอร์ซึ่งเหมือนกันกับสสารของพวกมันยกเว้นประจุและสปินที่ตรงกันข้ามจะยากต่อการทดลอง ฝาแฝดของสสารเหล่านี้พุ่งเข้าหาสิ่งมีชีวิตอย่างรวดเร็วโดยปกติจะอยู่ในเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่

แต่ตอนนี้นักฟิสิกส์ได้แสดงให้เห็นที่ระดับโพซิตรอนเดี่ยวซึ่งเป็นแอนทายแมทเทอร์คู่ของอิเล็กตรอนซึ่งแอนทายแมทเทอร์นั้นก็ทำมาจากทั้งอนุภาคและคลื่น

เพื่อแสดงให้เห็นว่าโพสิตรอนยังเป็นคลื่นนักฟิสิกส์ทำการทดลองที่มีความซับซ้อนมากขึ้นของ "การทดลองสองช่องที่มีชื่อเสียง" ซึ่งในปี 1927 แสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนซึ่งเป็นรูปแบบของสสารนั้นมีทั้งอนุภาคและคลื่น

ในการทดลองแบบสองช่องแบบดั้งเดิมนักวิทยาศาสตร์ยิงกระแสอิเล็กตรอนผ่านแผ่นงานที่มีรอยแยกสองแผ่นพร้อมเครื่องตรวจจับอีกด้านหนึ่ง หากอิเล็กตรอนเป็นเพียงแค่อนุภาคพวกมันก็จะกลายเป็นลวดลายของเส้นสว่างสองเส้นบนเครื่องตรวจจับ แต่พวกเขาทำตัวเหมือนคลื่นดังนั้นพวกเขาจึง "กระจาย" เหมือนแสงสร้างรูปแบบการแพร่กระจายของความสว่างสลับกันและเส้นหรี่ (เมื่อคลื่นสองอันทับซ้อนกัน แต่เลื่อนไปสัมพันธ์กันจุดสูงสุดและหุบเขาของคลื่นจะถูกยกเลิกหรือเพิ่มขึ้นทำให้เกิดรูปแบบที่โดดเด่นที่เรียกว่าการแทรกแซงการทดสอบประเภทนี้เรียกว่า interferometry)

ในปี พ.ศ. 2519 นักฟิสิกส์ได้ค้นพบวิธีที่จะแสดงผลแบบเดียวกันกับอิเล็กตรอนทีละตัวพิสูจน์ว่าแม้แต่อิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวก็ยังเป็นคลื่นที่สามารถ "รบกวน" ซึ่งกันและกันได้

แผนผังของการทดลองแบบสองส่วนที่เป็นที่ยอมรับซึ่งสร้างขอบลักษณะพิเศษของเส้นแสงและสีเข้ม (เครดิตรูปภาพ: Shutterstock)

นักฟิสิกส์ได้แสดงให้เห็นว่าเมื่อคุณกระเด็นโพสิตรอนออกจากพื้นผิวสะท้อนแสงพวกมันจะมีพฤติกรรมเหมือนคลื่น แต่จนถึงตอนนี้พวกเขาไม่เคยทำการทดลองสองครั้งโดยแสดงว่าโพซิตรอนแต่ละตัวมีลักษณะเป็นคลื่น การทำแบบทดสอบนั้นเปิดโอกาสให้นักฟิสิกส์ศึกษาพฤติกรรมของปฏิสสารในระดับที่ลึกกว่าที่เคยเป็นมา

สำหรับบทความนี้ตีพิมพ์ในวันที่ 3 พฤษภาคมใน Science Science Advances ทีมนักฟิสิกส์ชาวอิตาลีและชาวสวิสได้คิดหาวิธีสร้างลำแสงโพสิตรอนพลังงานต่ำที่สามารถนำมาใช้เพื่อทำการทดลองปฏิสสารสองครั้งแรก เมื่อนักฟิสิกส์ชี้นำให้โพสิตรอนผ่านซีรีย์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นหลายช่องโพสิตรอนจะตกลงบนเครื่องตรวจจับในรูปแบบที่คุณคาดหวังจากคลื่นไม่ใช่อนุภาคเดี่ยว

“ การสังเกตของเรา…พิสูจน์กำเนิดควอนตัมเชิงกลและทำให้ธรรมชาติของคลื่นของโพสิตรอน” Paola Scampoli นักฟิสิกส์ที่ Politecnico of Milano และผู้ร่วมเขียนบทความกล่าวในแถลงการณ์

งานนี้ผู้เขียนเขียนเปิดประตูสู่การทดลอง "interferometry" รูปแบบใหม่ ต่อไปพวกเขาหวังว่าจะตอบคำถามเกี่ยวกับลักษณะคลื่นของสสารแปลกใหม่ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นและใช้ผลลัพธ์เหล่านั้นเพื่อสำรวจธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงในระดับที่เล็กมาก

Pin
Send
Share
Send

ดูวิดีโอ: อวกาศและเวลา ตอนท 3: ทฤษฎกรวยแสง และ ปญหาการระบพกดในอวกาศ (กรกฎาคม 2024).