Американские исследователи научились управлять квантовым состоянием отдельного позитрона — античастицы электрона. Разработка поможет проверить, действительно ли материя и антиматерия обладают одинаковыми физическими свойствами, сообщает Северо-Западный университет США.
Главная сложность заключалась в том, что при контакте с обычным веществом позитрон аннигилирует, то есть исчезает вместе с электроном с выделением энергии. Физики, чтобы этого избежать, создали ловушку, в которой электрические и магнитные поля удерживают частицу в почти полном вакууме.
Позитрон получили при радиоактивном распаде натрия-22, затем замедлили и охладили до температуры всего на 0,3 градуса выше абсолютного нуля. В таких условиях он перешел в основное квантовое состояние и оставался в ловушке несколько месяцев. Исследователи также научились изменять энергетические уровни античастицы с помощью микроволнового излучения и регистрировать ее переходы между ними.
Теперь команда планирует измерить магнитные свойства позитрона и сравнить их с характеристиками электрона. Согласно Стандартной модели физики элементарных частиц, их магнитные моменты должны совпадать по величине.
Если эксперимент выявит различия, это может поставить под сомнение существующие представления о фундаментальных законах природы. В частности, открытие поможет приблизиться к объяснению того, почему во Вселенной преобладает обычная материя, хотя при Большом взрыве вещество и антивещество должны были образоваться в равных количествах.
Фото: The Brighter Side of News
