Француски физичар Лоуис де Броглие предложио је 1924. године да се фотони - субатомска честица која чини светлост - понашају се и као честица и као талас. Познато као "дуалност у таласима честица", ово својство је тестирано и показано је да се примењује код других субатомских честица (електрона и неутрона) као и већих, сложенијих молекула.
Недавно је експеримент који су спровели истраживачи у сарадњи са КУантум интерферометријом и гравитацијом са позитронским и ласерима (КУПЛАС) показао да се то исто својство односи и на антиматерију. Ово је учињено коришћењем исте врсте интерференционог теста (ака. Експеримент са двоструким прорезом) који је помогао научницима да пре свега предложе дуалност честица-таласа.
Студија која описује налазе међународног тима
У прошлости је дуалност таласних честица доказана бројним дифракцијским експериментима. Међутим, истраживачки тим КУПЛАС први је установио таласно понашање у једном експерименту интерференције на позитрону (античестица електрона). Радећи то, показали су квантну природу
Експеримент је укључивао поставку сличну експерименту са двоструким прорезом, где се честице испаљују из извора кроз решетку са две прорезе из извора према детектору који има положај. Док ће честице које путују у правим линијама произвести образац који одговара решетки, честице које путују попут таласа створиле би пругасти интерференцијски узорак.
Експеримент се састојао од унапређеног интерферометра за Талбот-Лау који повећава период, континуираног позитронског снопа, микрометријске решетке и детектора осетљивог на положај нуклеарне емулзије. Користећи ово подешавање, истраживачки тим је успео да створи - први пут - интерференцијски образац који одговара појединачним таласима антиматеријских честица.
Како је др. Циро Пистилло - истраживач у Лабораторији физике високих енергија (ЛХЕП), Алберт Еинстеин Центер (АЕЦ) Универзитета у Берну, и коаутор студије - објаснио је у вести са Универзитета у Берну:
„Са нуклеарним емулзије у могућности смо да прецизно одредимо тачку удара појединих позитрона што нам омогућава да реконструишемо њихов интерферометријски образац микрометријском тачношћу - на тај начин бољом од милионски метра. “
Ова карактеристика омогућила је тиму да превазиђе главна ограничења експеримената против антиматерије, који се састоје од малог сложености манипулације протоком и сноповима. Због тога је тим успео да успешно докаже квантно-механичко порекло антиматерије и таласну природу
На пример, мерења гравитације могу се спровести са симетричним атомима антистеријалне материје (попут поситрониума). Ово би омогућило научницима да тестирају теорију набоја, паритета и симетрије преокрета времена (ЦПТ); и продужено, принцип слабе еквиваленције за антиматерију - принцип који лежи у срцу опште релативности, али никада није тестиран са антиматеријом.
Даљњи експерименти са антиматеријском интерферометријом такође би могли да одговоре на горуће питање зашто постоји неравнотежа материје и антиматерије у Универзуму. Захваљујући овом пробоју, ове и друге темељне мистерије чекају даљу истрагу!
