Поведение антивещества в гравитационном поле изучат при помощи атомов позитрония
Ученые из ЦЕРН разработали новый способ получения долгоживущих атомов позитрония — так, чтобы на процесс не влияли электрические и магнитные поля.
Во Вселенной практически отсутствует антивещество, и физики пока не выяснили почему. Обнаружение любых различий между поведением вещества и антивещества в гравитационном поле Земли может пролить свет на этот вопрос. Атомы позитрония, состоящие из позитрона и электрона, — один из типов атомов антивещества, которые рассматривают в испытаниях, чтобы узнать, падает ли антивещество в гравитационном поле Земли с такой же скоростью, как и вещество. Однако существуют они очень недолго — всего 142 наносекунды, а этого недостаточно для проведения гравитационного эксперимента с антивеществом.
Исследователи активно ищут способы получения источников атомов позитрония, которые будут существовать дольше. В статье, опубликованной в журнале Physical Review A, коллаборация AEgIS из ЦЕРН описывает новый способ получения долгоживущего позитрония.
Чтобы быть полезным для гравитационных экспериментов с антивеществом, источник атомов позитрония должен производить долгоживущие атомы в больших количествах и на известных, контролируемых скоростях, на которые не влияют электрические и магнитные поля. Новый источник AEgIS отвечает всем этим требованиям, производя в минуту около 80 тысяч атомов позитрония, каждый из которых существует 1140 наносекунд и имеет известную скорость (между 70 и 120 километрами в секунду), которую можно контролировать с высокой точностью.
В чем подвох? Они используют специальный позитрон-позитрониевый преобразователь для производства атомов в одной вспышке ультрафиолетового света, который выстрелом убивает сразу двух зайцев. Так, лазер переводит атомы из электронного состояния с наименьшей энергией в долгоживущее состояние с более высокой энергией и может отобрать только атомы с определенной скоростью.
Исследователи не впервые создают источник долгоживущих атомов позитрония. Существуют и другие подобные техники — например, метод, приводящий атомы в электронные состояния, называемые состояниями Ридберга, которые также могут использоваться в гравитационных экспериментах с позитронием. Однако все другие техники очень чувствительны к электрическим и магнитным полям, влияющим на скорость атомов,— а это придется учитывать при окончательных измерениях гравитации. Новый способ, разработанный AEgIS, «чище» в том смысле, что он не чувствителен к этим полям.
Следующим шагом на долгом пути к измерению влияния гравитации на позитроний при помощи нового источника AEgIS будет подтверждение того, что полученные атомы электрически нейтральны. Ускорительный комплекс ЦЕРН сейчас не работает и проходит двухлетнюю программу обновления, так что большинство экспериментов лаборатории, которым необходим протонный луч, приостановлены на этот период. Преимущество же эксперимента с позитронием в том, что ему не нужны протоны, так что его может проводить и при выключенном ускорителе.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии