初めて反物質を冷却することが可能になりました。 これにより、問題との正確な比較が可能になります

取り組んでいる科学者 アルファ実験トン CERN 仕事で、初めてレーザーで反物質を冷却することが可能になりました。 この成果は、反水素の内部構造のより良い理解と、重力の影響下での反水素の振る舞いの研究への道を開きます。

反水素 原子反物質の最も単純な形です。 私たちがそれらを冷却する能力を持っているので、科学者は反水素原子と 水素原子 オンにすると、反物質原子と物質原子の違いを学ぶことができます。 これらの考えられる違いを見つけると、これがなぜであるかをよりよく理解できます。 宇宙 物質で構成されています

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これは完全なゲームチェンジャーです 分光法重力研究 そして、次のような反物質研究に光を当てることさえできますB.反物質分子の生成と反原子干渉法の開発は、ALPHA実験のスポークスマンであるJeffreyHangst氏は述べています。 XNUMX年前、反物質のレーザー冷却は空想科学小説の領域に属していました。

ALPHA実験では、反水素原子は反陽子リターダーで得られた反陽子によって生成されます。 彼らは 陽電子 合わせて、その源はナトリウム-22です。 通常、このようにして得られた反水素原子は、物質との接触や破壊を防ぐ磁気トラップに閉じ込められています。 この場合、通常、分光学的調査が行われ、電磁波の影響に対する反原子の反応が行われます。 レーザー光 または マイクロ波 -測定されます。 ただし、このような測定の精度は、反原子の運動エネルギーまたは温度によって制限されます。

ここで、冷却の必要性が出てきます。 の技術で レーザー冷却 原子は、特定の元素のエネルギー準位間の遷移のエネルギーよりもわずかに小さい光子エネルギーでレーザーによって照射されます。 光子は原子によって吸収され、それによってより高いエネルギーレベルに達します。 そして、それらは、 フォトン 自身の運動エネルギーからレベル間の移行を行うために必要なエネルギー不足。 次に、原子は、原子レベル間のエネルギー差に正確に対応するエネルギーで光子を放出し、自発的に元の状態に戻ります。 放出された光子のエネルギーは吸収された光子のエネルギーよりもわずかに高いため、吸収-放出サイクルが繰り返されると、原子が冷却されます。

最新の実験では、ALPHAの科学者は雲を冷やしました 反水素原子 レーザーで数時間。 この後、彼らは原子の平均運動エネルギーが0,012分のXNUMX以上減少することを発見しました。 原子の多くは、マイクロエレクトロンボルト未満のエネルギーに達しました。これは、約XNUMXケルビンの温度に相当します。 次に、反水素を分光学的検査にかけたところ、冷却によって スペクトル線 これは、レーザー冷却なしの検査よりもほぼ4倍狭かった。


科学者たちは長年、水素のレーザー冷却に問題を抱えていたため、反水素を冷却するという単なる考えは非常識でした。 今、私たちはさらに多くの狂気を目撃することができます 反物質 上記の実験を提案した藤原誠氏は、夢を語る。

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