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:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Пчелы-саперы 06.04.2021 На Балканах на территории бывшей Югославии после хаотического минировании во время военного конфликта лет 20 назад, до сих пор от взрывов страдают люди. И вот ученые из Боснии и Герцеговины и Хорватии пошли на очень странный эксперимент, который назвали, "Тирамису" и научили пчел искать мины. Они воспользовались тем, что у этих насекомых прекрасный нюх. И их научили вынюхивать тротил. Просто смешивая сахарный раствор с взрывчатым веществом. Теперь пчелы летают, где чувствуют тротил, останавливаются в поисках будто сладенького, но потом улетают. И это дает людям возможность увидеть, где притаилась опасность. Чтобы людям не пришлось бегать за букашками, следят за ними дроны.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025