实验为激光冷却正电子素的新反物质研究铺平了道路
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2024-02-23 10:29:28
导读 AEgIS 是欧洲核子研究中心反物质工厂生产和研究反氢原子的几个实验之一,目的是高精度测试反物质和物质是否以相同的方式落到地球。在今天...
AEgIS 是欧洲核子研究中心反物质工厂生产和研究反氢原子的几个实验之一,目的是高精度测试反物质和物质是否以相同的方式落到地球。
在今天发表在《物理评论快报》上的一篇论文中,AEgIS 合作机构报告了一项实验壮举,该壮举不仅有助于实现这一目标,而且还为一系列全新的反物质研究铺平道路,包括生产伽马射线激光器的前景这将使研究人员能够观察原子核的内部,并具有物理学以外的应用。
为了制造反氢(绕反质子运行的正电子),AEgIS 将正电子束(绕正电子运行的电子)引导到反物质工厂中产生并减速的反质子云中。当反质子和正电子素在反质子云中相遇时,正电子素将其位置让给反质子,形成反氢。
以这种方式产生反氢意味着 AEgIS 还可以研究正电子素,正电子素本身就是一种反物质系统,全世界范围内的实验正在对其进行研究。
正电子的寿命非常短,在 142 十亿分之一秒内湮灭成伽马射线。然而,由于它只包含两个点状粒子,即电子及其反物质对应物,“它是一个完美的实验系统,”AEgIS 发言人鲁杰罗·卡拉维塔 (Ruggero Caravita) 说,“前提是,除了其他实验挑战之外,正电子素样本可以足够冷却以进行高精度测量。”
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