1924. francuski fizičar Louis de Broglie predložio je da se fotoni - subatomska čestica koja čini svjetlost - ponašaju se i kao čestica i kao val. Poznato kao "dualnost vala čestica", ovo svojstvo je testirano i pokazano je da se primjenjuje s drugim subatomskim česticama (elektronima i neutronima) kao i sa većim, složenijim molekulama.
Nedavno je eksperiment koji su proveli istraživači sa suradnjom QUantum interferometrije i gravitacije s pozitivnima i laserima (QUPLAS) pokazao da se to isto svojstvo odnosi i na antimateriju. To je učinjeno korištenjem iste vrste interferencijskog testa (aka. Eksperiment s dvostrukim prorezom) koji je pomogao znanstvenicima da u prvom redu predlože dualnost valova čestica.
Studija koja opisuje nalaze međunarodnog tima
U prošlosti se dualnost valova čestica dokazala brojnim difrakcijskim eksperimentima. No, istraživački tim QUPLAS prvi je ustanovio valno ponašanje u jednom eksperimentu interferencije s pozitronom (antičestica elektrona). Radeći to, pokazali su kvantnu prirodu
Eksperiment je uključivao postavku sličnu eksperimentu s dvostrukim prorezom, gdje se čestice ispaljuju iz izvora kroz rešetku s dvije proreze iz izvora prema detektoru koji ima položaj. Dok čestice koje putuju u ravnim linijama proizvele bi obrazac koji odgovara rešetki, čestice koje putuju poput valova stvorile bi prugasti interferencijski uzorak.
Eksperiment se sastojao od poboljšanog interferometra Talbot-Lau koji povećava razdoblje, kontinuiranog pozitronskog snopa, mikrometrijske rešetke i detektora osjetljivog na položaj nuklearne emulzije. Pomoću ove postavke, istraživački tim uspio je stvoriti - prvi put - interferencijski uzorak koji je odgovarao pojedinačnim valovima čestica antimaterije.
Kako je dr. Ciro Pistillo - istraživač u Laboratoriju fizike visokih energija (LHEP), Albert Einstein Center (AEC) sa Sveučilišta u Bernu, i koautor studije - objasnio je u vijesti sa Sveučilišta u Bernu:
"S nuklearnim emulzija u mogućnosti smo vrlo precizno odrediti točku udara pojedinih pozitrona što nam omogućava da rekonstruiramo njihov interferometrijski uzorak s mikrometrijskom tačnošću - dakle na bolji milioniti od metra. "
Ova značajka omogućila je timu da prevlada glavna ograničenja pokusa sa antimaterijama, koji se sastoje od malog složenosti manipulacije protokom i snopovima. Zbog toga je tim uspio uspješno pokazati kvantno-mehaničko podrijetlo antimaterije i valnu prirodu
Na primjer, gravitacijska mjerenja mogu se provesti s simetričnim atomima antimaterije (poput pozitronija). To bi znanstvenicima omogućilo testiranje teorije naboja, pariteta i simetrije preokreta vremena (CPT); i produženo, Načelo slabe ekvivalencije za antimateriju - načelo koje leži u središtu opće relativnosti, ali nikada nije testirano s antimaterijom.
Daljnji eksperimenti s antimaterijskom interferometrijom također bi mogli riješiti goruće pitanje zašto postoji neravnoteža materije i antimaterije u Svemiru. Zahvaljujući ovom otkriću, ove i druge temeljne misterije čekaju daljnje istraživanje!
