Το πείραμα ASACUSA στο CERN ανακοίνωσε μια νέα ακριβέστερη μέτρηση της μάζας του αντιπρωτονίου

Το πείραμα ASACUSA στο CERN ανακοίνωσε μια νέα ακριβέστερη μέτρηση της μάζας του αντιπρωτονίου Facebook Twitter
0


Το πείραμα «ASACUSA» στο CERN ανακοίνωσε μια νέα ακριβέστερη μέτρηση της μάζας του αντιπρωτονίου, ενός σωματιδίου της αντιύλης, σε σχέση με εκείνη του ηλεκτρονίου.

Το νέο επίτευγμα βασίζεται σε φασματοσκοπικές μετρήσεις με τη χρήση περίπου δύο δισεκατομμυρίων αντιπρωτονικών ατόμων ηλίου, τα οποία είχαν ψυχθεί σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες 1,5 έως 1,7 βαθμών Κελσίου πάνω από το απόλυτο μηδέν. Στα άτομα αυτά ένα αντιπρωτόνιο παίρνει τη θέση ενός από τα ηλεκτρόνια που περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα.

Τέτοιες μετρήσεις επιτρέπουν τη σύγκριση με μεγάλη ακρίβεια της μάζας ενός σωματιδίου αντιύλης με το αντίστοιχό του σωματίδιο ύλης, οι οποίες πρέπει να είναι απόλυτα όμοιες.

«Ένας μεγάλος αριθμός ατόμων που περιέχουν αντιπρωτόνια, ψύχθηκε κάτω από τους μείον 271 βαθμούς Κελσίου. Προκαλεί κατάπληξη το γεγονός ότι ένα άτομο που αποτελείται κατά το ήμισυ από αντιύλη, μπορεί να ψυχθεί τόσο απλά, τοποθετώντας το σε παγωμένο αέριο ηλίου», δήλωσε ο ιαπωνικής καταγωγής Μασάκι Χόρι του γερμανικού ινστιτούτου κβαντικής οπτικής Μαξ Πλανκ, επικεφαλής του πειράματος ASACUSA, που έκανε τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science».

Τα σωματίδια ύλης και αντιύλης παράγονται πάντα σε ζεύγη, ως αποτέλεσμα των συγκρούσεων σωματιδίων. Σωματίδια και αντισωματίδια έχουν την ίδια μάζα και αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο. Η μελέτη υψηλής ακριβείας των σωματιδίων αντιύλης παραμένει πάντα μια πρόκληση, επειδή όταν η ύλη και η αντιύλη έρχονται σε επαφή, εξαϋλώνονται με μια λάμψη ενέργειας λόγω της έκλυσης φωτονίων.

Ο Επιβραδυντής Αντιπρωτονίων του CERN παράγει δέσμες αντιπρωτονίων χαμηλής ενέργειας για τα πειράματα που μελετούν την αντιύλη. Το ASACUSA μπορεί να δημιουργήσει υβριδικά άτομα αποτελούμενα από ένα μίγμα ύλης και αντιύλης. Αυτά είναι τα αντιπρωτονικά άτομα ηλίου, που αποτελούνται από ένα αντιπρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο, που περιφέρονται γύρω από ένα πυρήνα ηλίου και μπορούν να δημιουργηθούν από την ανάμιξη αντιπρωτονίων με αέριο ήλιο.

Σε αυτό το μείγμα, περίπου το 3% των αντιπρωτονίων αντικαθιστούν ένα από τα δύο ηλεκτρόνια του ατόμου ηλίου. Στο αντιπρωτονικό ήλιο, το αντιπρωτόνιο που περιφέρεται γύρω από τον πυρήνα ηλίου, προστατεύεται από το νέφος ηλεκτρονίων που περιβάλλει όλο το άτομο, καθιστώντας έτσι το αντιπρωτονικό ήλιο αρκετά σταθερό για την πραγματοποίηση μετρήσεων ακριβείας.


Η μέτρηση της μάζας του αντιπρωτονίου γίνεται με φασματοσκοπικές μεθόδους, φωτίζοντας το αντιπρωτονικό ήλιο με μια δέσμη λέιζερ. Το σημαντικότερο επίτευγμα του πειράματος ASACUSA είναι ότι κατάφερε να ψύξει τα αντιπρωτονικά άτομα ηλίου σε θερμοκρασία κοντά στο απόλυτο μηδέν, αφήνοντάς τα να αιωρούνται σε ψυχρό αδρανές αέριο ήλιο. Με αυτό τον τρόπο, η μικροσκοπική κίνηση των ατόμων ελαττώνεται, κάνοντας εφικτή μια ακριβέστερη μέτρηση σε σύγκριση με προηγούμενα πειράματα.

Το πείραμα ASACUSA αναμένεται στο μέλλον να βελτιώσει ακόμη περισσότερο την ακρίβεια μέτρησης της μάζας του αντιπρωτονίου χρησιμοποιώντας δύο δέσμες λέιζερ. Στο προσεχές μέλλον, εξάλλου, η έναρξη του πειράματος ELENA στο CERN θα ενισχύσει σημαντικά την ακρίβεια τέτοιων μετρήσεων.

πηγή: ΑΠΕ/ ΜΠΕ

0

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ

Οι αστρονόμοι παρακολούθησαν για πρώτη φορά τη γέννηση ενός υπεργίγαντα αστέρα από τεράστια έκρηξη supernova

Τech & Science / Οι αστρονόμοι παρακολούθησαν για πρώτη φορά τη γέννηση ενός υπεργίγαντα αστέρα από τεράστια έκρηξη supernova

Η παρατήρηση ανοίγει νέους δρόμους στην κατανόηση των πιο ακραίων αστρικών φαινομένων και επιτρέπει στους επιστήμονες να δουν τη «μηχανή» που κρύβεται πίσω από αυτές
THE LIFO TEAM
OCD: Ο ελάχιστα γνωστός τύπος που κάνει τον εγκέφαλο να αμφισβητεί τον έρωτα

Τech & Science / OCD: Ο ελάχιστα γνωστός τύπος που κάνει τον εγκέφαλο να αμφισβητεί τον έρωτα

Η αγάπη πάντα συνοδεύεται από κάποια αβεβαιότητα, όμως για ορισμένους ανθρώπους οι αμφιβολίες για τη σχέση τους γίνονται εμμονικές και βασανιστικές. Ένας σχετικά άγνωστος τύπος OCD μπορεί να γεμίσει ακόμη και υγιείς σχέσεις με φόβους και ανάγκη για συνεχή επιβεβαίωση
THE LIFO TEAM
ΗΠΑ ΛΕΥΚΟΣ ΟΙΚΟΣ ΝΤΟΝΑΛΝΤ ΤΡΑΜΠ ANTHROPIC

Τech & Science / Ο Λευκός Οίκος ετοιμάζει εκτελεστικό διάταγμα για να απομακρύνει την Anthropic

Ο Λευκός Οίκος ετοιμάζει εκτελεστικό διάταγμα που θα υποχρεώνει τις ομοσπονδιακές υπηρεσίες να αφαιρέσουν την τεχνητή νοημοσύνη της Anthropic από τα συστήματά τους, κλιμακώνοντας τη σύγκρουση της κυβέρνησης με την αμερικανική εταιρεία AI
THE LIFO TEAM
ΝΑΡΚΩΤΙΚΑ ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΟ

Τech & Science / Τα «ψυχαγωγικά» ναρκωτικά μπορεί να υπερδιπλασιάζουν τον κίνδυνο εγκεφαλικού επεισοδίου

Τα ιατρικά δεδομένα από 100 εκατομμύρια ανθρώπους δείχνουν ότι ο κίνδυνος εγκεφαλικού επεισοδίου είναι: 122% υψηλότερος για τους χρήστες αμφεταμίνης, 96% υψηλότερος για τους χρήστες κοκαΐνης, 37% υψηλότερος για τους χρήστες κάνναβης
THE LIFO TEAM