Ephemere Antimaterie-Atome im Meilenstein-laserpointer kaufen festgehalten
Die Forscher des CERN, des europäischen Partikelphysiklabors außerhalb von Genf, haben einen Ultraviolett laservisier für pistole auf Antihypogen, dem Antimateriegegenstück von Wasserstoff, ausgebildet. Sie messen die Lichtfrequenz, die benötigt wird, um ein Positron - ein Antielectron - von seinem niedrigsten Energieniveau auf das nächste Niveau aufzubrechen, und fand keine Diskrepanz mit dem entsprechenden Energieübergang bei gewöhnlichem Wasserstoff.
Das null Ergebnis ist immer noch ein Nervenkitzel für Forscher, die seit Jahrzehnten in der Antimateriespektroskopie arbeiten, die Studie, wie Licht absorbiert und von Antimaterie emittiert wird. Die Hoffnung ist, dass dieses Feld einen neuen Test einer grundlegenden Symmetrie der bekannten Gesetze der Physik, genannt CPT (Ladungs-Parität-Zeit) Symmetrie.
Alle 15 Minuten kann die ALPHA-Gruppe etwa 25.000 Antiwasserstoffatome produzieren. Um sie zu bilden, kombinieren die Physiker Positronen, die von einer radioaktiven Substanz emittiert werden, mit Antiprotonen, die durch einen Teilchenbeschleuniger erzeugt und dann verlangsamt und abgekühlt werden.
Die meisten dieser Atome sind zu "heiß" - zu schnell und in einem zu hohen Energiezustand - für spektroskopische Untersuchungen. So müssen die Forscher sie der magnetischen Falle entgehen lassen, so dass nur eine Handvoll der langsamsten, niederenergetischen Antiwasserstoffatome zurückbleibt. Das Vervollkommnen dieser Technik dauerte Jahre, sagt ALPHA-Sprecher Jeffrey Hangst. Die Herstellung von Antiwasserstoff ist relativ einfach; Macht Kalt Antiwasserstoff ist wirklich schwierig ", sagt er.
Schließlich konnte das ALPHA-Team feststellen, ob, wenn die Forscher einen laserpointer katze mit einer bestimmten Frequenz schienen, die Anti-Wasserstoff-Atome wie ihre Wasserstoff-Pendants wirken würden. Die Gruppe sagt, sie tun: Der Energieübergang ist im Einklang mit einer Genauigkeit von 2 Teilen in 10 Milliarden, berichten sie am 19. Dezember in der Natur.
Als nächstes hoffen die Forscher, den Antiwasserstoff mit einem großen Spektrum von Laserenergien zu untersuchen. Dies könnte einen strengeren Test der Materie-Antimaterie-Äquivalenz und der CPT-Symmetrie liefern.
Viele Theorien - wie die String-Theorie -, die über das Standardmodell hinausgehen, indem sie die Schwerkraft mit den drei anderen fundamentalen Kräften der subatomaren Physik kombinieren, schließen eine Art CPT-Verletzung ein, sagt Peskin. "Es ist also nicht klar, dass CPT eine wahre Symmetrie der Natur ist", sagt er.
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