“這種方法是冷卻反氫的途徑,它將大大提高我們的測量精度,并允許我們測試反物質和重力如何相互作用,這仍然是一個謎。”“這種方法是冷卻反氫的途徑,它將大大提高我們的測量精度,并允許我們測試反物質和重力如何相互作用,這仍然是一個謎。”
反物質因物質的影響而被湮滅,以捕獲和使用而聞名。但是它的研究對于解決宇宙中一個重大的奧秘至關重要:為什么反物質在大爆炸時應該與物質存在相同,幾乎消失了。
加拿大CERN ALPHA反氫研究合作發(fā)言人Makoto Fujiwara和加拿大粒子加速器中心TRIUMF的物理學家Makoto Fujiwara說:“這讓我們更接近回答物理學中的一些重要問題。” “在過去的幾十年里,科學家們已經能夠使用光學操作和激光冷卻徹底改變原子物理學,結果我們可以開始應用相同的工具來探測反物質的奧秘。”由反質子和正電子組成的反氫原子是氫原子的反物質對應物,由具有軌道電子的單個質子構成。
所謂的萊曼-α躍遷,首次見于氫氣100多年前,當氫原子的電子從低軌道轉移到高軌道時,被測量為一系列紫外線輻射。使用持續(xù)納秒的激光脈沖,Momose,F(xiàn)ujiwara,加拿大同事以及歐洲核子研究中心的國際ALPHA合作,能夠實現(xiàn)在真空中磁捕獲的數(shù)百個反氫原子的相同轉變。除了捕獲許多反氫原子足以與它們一起工作的真正挑戰(zhàn)之外,微調激光系統(tǒng)組件需要數(shù)年時間。
“你實際上看不到你用來激發(fā)反氫并轉移軌道的激光脈沖,”Momose說。“所以,我們的團隊基本上是在盲人工作和解決激光系統(tǒng)問題!”該團隊的下一步是利用激光創(chuàng)新技術幫助生成冷原子和密集的反原子樣品,用于精密光譜和重力測量。
ALPHA是一個國際反物質研究合作機構,總部設在歐洲核子研究中心,由來自8個國家的50名科學家組成。加拿大ALPHA團隊由來自不列顛哥倫比亞大學(UBC),TRIUMF,西蒙弗雷澤大學,卡爾加里大學和約克大學的科學家和學生組成。Lyman-alpha激光團隊由Takamasa Momose(UBC)領導,由來自UBC,TRIUMF和卡爾加里的科學家,學生,博士后組成。ALPHA-加拿大的研究部分由NSERC,NRC / TRIUMF和CFI資助。
在歐洲核研究組織,物理學家和工程師正在探索宇宙的基本結構。他們使用世界上最大和最復雜的科學儀器來研究物質的基本成分, 基本粒子。使顆粒以接近光速的速度碰撞在一起。該過程為物理學家提供了關于粒子如何相互作用的線索,并提供了對自然基本定律的見解。
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