Антиматерия в рамках квантовой теории: и частица, и волна

12.05.2019

Двухщелевой эксперимент демонстрирует один из фундаментальных принципов квантовой физики: точечные частицы также являются волнами. В стандартном варианте эксперимента частицы проходят через пару щелей в твердом барьере. На экране с другой стороны появляется интерференционная картина, типичная для волн. Гребни и впадины, выходящие из каждой щели, усиливают или нейтрализуют друг друга при взаимном перекрытии, создавая чередующиеся полосы высокой и низкой плотности частиц на экране.

Такого рода эксперимент выявил корпускулярно-волновую двойственность фотонов, электронов, атомов и даже крупных молекул. Но очень сложно создать сильный однородный пучок античастиц, чтобы провести эксперимент с антиматерией. Теперь новый двухщелевой эксперимент подтвердил волнообразную природу античастицы электрона - позитрона.

Исследователи разработали устройство, в котором позитроны, генерируемые в результате радиоактивного распада изотопа натрия-22, проходят через два последовательных ряда вертикальных стержней толщиной менее микрометра. Расстояния между этими стержнями, каждый в несколько сотен нанометров в поперечнике, работают как щели в классическом эксперименте. Волны позитрона распространяются на детектор ядерной эмульсии, где античастицы изменяют химическую структуру кристаллов бромида серебра.

Детектор ядерной эмульсии "похож на фотопленку", - говорит соавтор исследования Марко Джаммарки - физик из Национального института ядерной физики в Милане. Проявка ядерной эмульсионной пленки в темной комнате и просмотр ее под микроскопом показывают химические следы позитронов. И действительно, команда Джаммарки обнаружила позитронную интерференционную картину с чередующимися полосами высокой и низкой плотности позитронов.

Джаммарки и его коллеги надеются использовать новую технику для исследования природы других конгломератов антиматерии, таких как позитроний.

<< Назад: Мидии очистят море 13.05.2019

>> Вперед: Электрический мусоровоз Mack 12.05.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Найти нестандартное решение поможет дневной сон 10.07.2025

Когда задачи кажутся неразрешимыми, а идеи не приходят в голову, одним из эффективных способов стимуляции мышления может оказаться... дневной сон. Новое исследование, проведенное в Институте развития человека общества Макса Планка в Берлине, показывает, что даже короткий отдых, особенно если он достигает определенной стадии сна, способен значительно повысить креативность и улучшить способность к аналитическому мышлению. Авторы эксперимента сосредоточили внимание на второй стадии сна, известной как N2. В этот момент мозговая активность замедляется, а характерные электрические импульсы, так называемые сонные веретена, свидетельствуют о том, что мозг активно обрабатывает полученную ранее информацию. Исследователи считают, что именно в этом состоянии мозг лучше всего отделяет важные детали от второстепенных, формируя тем самым основу для внезапных озарений - того самого "эффекта эврики". В ходе работы ученые привлекли 90 добровольцев в возрасте от 18 до 35 лет. Участникам предложили ...>>

Полноразмерные наушники Nothing Headphone (1) 10.07.2025

Компания Nothing, прославившаяся оригинальными решениями в дизайне и интерфейсе, представила свое первое полноразмерное устройство - наушники Headphone (1), объединив эстетику прозрачности с высококлассным звуком. Headphone (1) сразу привлекают внимание необычным внешним видом. Их чашки выполнены в форме так называемого "скверкла" - дизайнерского гибрида круга и квадрата. Полупрозрачные элементы частично открывают внутреннюю конструкцию, а легкий алюминиевый корпус делает устройство не только визуально легким, но и комфортным при ношении. При весе всего 329 граммов наушники выглядят и ощущаются премиально. Концепция создавалась в сотрудничестве с британским брендом KEF - признанным экспертом в области аудиотехники. Один из наиболее обсуждаемых аспектов новинки - качество звучания. Наушники оснащены 40-миллиметровыми динамическими драйверами, обеспечивающими насыщенные басы и выразительную детализацию. Адаптивная система настройки низких частот подстраивается под индивидуальное во ...>>

Массовый вылов изменил облик балтийской трески 09.07.2025

Человеческое вмешательство в природу часто оставляет следы, которые не видно сразу. Однако в некоторых случаях последствия становятся очевидными не только по внешнему виду животных, но и на уровне их ДНК. Так произошло с балтийской треской - когда-то крупной и многочисленной рыбой, сегодня она изменилась до неузнаваемости. Новое исследование показало: чрезмерный лов не просто сократил ее численность, но и вызвал генетическую перестройку. Треска некогда считалась важнейшим промысловым видом в Балтийском море. Рыбаки добывали ее в огромных количествах, и взрослые особи нередко достигали метра в длину. Однако уже в наши дни средний размер трески упал почти вдвое. Ученые из немецкого института GEOMAR пришли к выводу, что виноват в этом не только экологический кризис, но и естественный отбор, вызванный именно деятельностью человека. Генетические изменения стали реакцией на давление со стороны промышленного рыболовства. Одним из ключевых открытий стало то, что у восточнобалтийской трес ...>>

Умное устройство личной безопасности в мегаполисе 09.07.2025

Большие города обещают свободу и возможности, но для многих - особенно женщин - они также становятся источником тревоги и страха. Часто, когда происходят акты насилия, люди оказываются наедине с опасностью и без поддержки. Именно в таких условиях рождаются идеи, способные изменить отношение общества к безопасности. Так, один личный опыт превратился в технологическое решение с потенциалом повлиять на жизни миллионов. История Инны Йовичич началась с трагического события: в 2021 году на тот момент 26-летняя студентка University College London подверглась нападению четырех мужчин на улицах Сохо - буквально в самом центре британской столицы. Несмотря на наличие видеонаблюдения и свидетелей, полиция проигнорировала ситуацию, посчитав ее малозначимой. Этот эпизод стал для девушки не только травмой, но и стимулом к действию. Она решила, что раз система не справляется, нужно создать альтернативу. Так появился eNOough - персональное защитное устройство, внешне напоминающее значок, но оснащ ...>>

Кофеин замедляет старение клеток 08.07.2025

Кофе давно считается не только бодрящим напитком, но и возможным источником здоровья. Новое исследование показывает, что содержащийся в нем кофеин способен замедлять процессы старения клеток, по крайней мере у модельных организмов. Ученые надеются, что эти открытия помогут создать лекарства, позволяющие людям дольше оставаться здоровыми без побочных эффектов, характерных для самого кофеина. Работа международной группы исследователей была сосредоточена на дрожжах Schizosaccharomyces pombe, которые часто используются для изучения биологических процессов, сходных с теми, что происходят в человеческом организме. Эти одноклеточные грибы помогают понять механизмы повреждения ДНК и сбоев клеточного цикла, напрямую связанных со старением и болезнями. Ученые решили выяснить, каким образом кофеин влияет на ключевые этапы деления клеток и восстановление их генетического материала. В предыдущих экспериментах та же команда специалистов уже предполагала, что кофеин воздействует на важный рецеп ...>>

Случайная новость из Архива Емкая и дешевая Li-Ion батарея 10.11.2012 Компания CalBattery разработала электрод, который в 3 раза увеличивает емкость литий-ионных аккумуляторов и одновременно снижает их стоимость на 70%. Результаты независимых испытаний прототипа новой литий-ионной ячейки подтверждают высокие характеристики электрода на основе кремний-графенового композитного материала. Плотность энергии в новом аккумуляторе в 3 раза больше, чем в обычном, а удельная емкость электрода - в 4 раза выше. Восемь месяцев работы специалистов CalBattery и Argonne National Laboratory показывают, что у новой батареи есть большие шансы стать новым поколением аккумуляторов и завоевать коммерческий рынок. В отличие от большинства коммерческих литий-ионных аккумуляторов, новая батарея имеет плотность энергии 525 Вт*ч/кг и удельную емкость электрода 1250 мА*ч/г. При этом современные литий-ионные аккумуляторы имеют соответствующие показатели 100-180 Вт*ч/кг и 325 мА*ч/г. Новая батарея по емкости на 300% лучше нынешних аккумуляторов и, кроме того, новая технология обещает примерно 70-% снижение стоимости жизненного цикла батарей, используемых в потребительской электронике, электромобилях и т.д. Ключом к созданию перспективного аккумулятора стало открытие процесса, который стабилизирует кремний в аноде литиевой батареи. Хоть кремний поглощает литий в десять раз лучше, чем любые другие материалы, он быстро портится во время циклов заряда/разряда. Ученые экспериментировали с несколькими материалами для электрода и электролита. В результате удалось создать композитный электрод на основе графена и кремния, который значительно превосходит все существующие коммерческие технологии. Разработчики считают, что новый тип электрода за 2-3 года может заменить обычные графитовые электроды и значительно увеличит продолжительность работы многочисленных устройств, которые питаются энергией аккумуляторов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025