Prima pagină Stiinta

Pozitronii, folosiţi în premieră în cadrul unui experiment. Ce a ieşit

Adrian Popovici 05.12.2019 | ● Vizualizări: 1115
Foto credit: Pixabay     + zoom
Galerie foto (1)

În premieră, oamenii de ştiinţă au realizat un experiment în care au folosit un pozitron, echivalentul din antimaterie al electronului.

Oamenii de ştiinţă din Italia şi Elveţia au adaptat experimentul celor două fante, propus de către Richard Feynman, pentru utilizarea antimateriei, notează Science Alert. Deşi, în sine, acest experiment reprezintă un pas uriaş înainte doar prin faptul că a putut avea loc, acest experiment pune bazele creării unor viitoare experienţe care să surprindă şi să măsoare cele mai subtile aspecte ale antimateriei şi interacţiunii acesteia cu materia.

Pentru a înţelege ce presupune axperimentul desfăşurat de oamenii de ştiinţă italieni şi eleveţieni, trebuie ca, mai întâi, să clarificăm o serie de concepte pe care aceştia le-au folosit. În primul rând, pozitronii sunt particulele care, în fizica nucleară, reprezintă opusul electronului. Ambele particule au aceeaşi masă, dar se diferenţiază prin sarcina electrică, pozitronul are sarcina electrică +1 în timp ce electronul sarcina electrică de -1. Trebuie precizat că, în cazul în care cele două particule se întâlnesc, se produce fenomenul de anihilare electron-antielectron. Rezultatul acestui fenomen este generarea de doi fotoni.

În al doilea rând, cercetătorii au folosit experimentul fantei duble, acesta presupune tragerea cu o singură particulă de materie sau în cazul nostru antimaterie prin două fante ale unui ecran. Atunci când este eliberat un singur electron, acesta trece prin cele două fante asemenea unui val. Precizarea este că situaţia de mai sus se întâmplă atunci când nu există o măsurătoare a electronului, acesta existând asemenea unui val de probabilităţi. Când se realizează o astfel de măsurătoare, atunci electronului îi pot fi stabilite propietăţile, printre care şi poziţia. Concluzia pe care fizicienii o trag de pe urma acestui experiment este că electronii, în condiţii specifice, pot avea propietăţi asemănătoare luminii. De fapt, după anul 1989, atunci când o echipă de cercetători japonezi a reuşit să elibereze câte un singur electron spre un ecran, fizicienii au aflat că părţi individuale de materie, indiferent de mărimea lor, pot prezenta comportamente asemănătoare luminii, de undă.



Folosirea în cadrul acestui experiment a antimateriei nu reprezintă o sarcină uşoară pentru oamenii de ştiinţă, deoarece pozitronii, particule de antimaterie,  sunt foarte greu de procurat în Universul nostru format din materie. Astfel, deşi teoretic, prin deducţie, s-a stabilit că antimateria ar trebui să se comporte la fel atunci când vorbim despre experimentul celor două fante, nu a fost niciodată observat de către oamenii de ştiinţă.

200 de ore de experimente

Pentru a derula acest experiment, s-au folosit pozitroni extraşi dintr-un material aflat în descompunere radioactivă. Pozitronii astfel extraşi au fost eliberaţi spre ecran cu ajutorul unui interferometru Talbot-Lau. Oamenii de ştiinţă precizează acest proces este mai complex decât experimentul propus de fizicianul american Richard Feynman, dar la final oferă aceleaşi rezultate.

După aproximativ 200 de ore în care au derulat experimentul cu pozitroni, cercetătorii au aflat că, într-adevăr, aceştia se comportă într-un mod asemănător cu materia. Astfel, atunci când sunt nu supuşi observaţiei, pozitronii traversează cele două fante sub formă de undă.

Cei care au luat parte la acest experiment sunt prudenţi în ceea ce priveşte interpretarea rezultatelor pe care le-au obţinut, argumentând că aceasta nu reprezintă o dovadă de necontestat pentru argumentul că materia şi antimateria au comportamente identice. Totuşi, cercetătorii sunt optimişti şi sunt de părere că aceste experiment poate pune bazele dezvoltării unor alte experimente viitoare care să suprindă diferenţele subtile dintre materie şi antimaterie.

Studiul a fost publicat în Science în 3 mai.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Dublă descoperire remarcabilă făcută de fizicieni. Vidul nu este spaţiu gol şi particulele cuantice au fost în PREMIERĂ observate direct