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majer @ 2019.05.05 , 21:22
首次用反物质完成了双缝干涉实验
科学家首次用反物质粒子进行了著名的双缝干涉实验。
双缝干涉实验证明了量子物理学的基本原理之一：波粒二象性。在实验的标准版本中，粒子穿过固体屏障中的一对狭缝。在另一侧的屏幕上，出现典型的明暗相间的干涉条纹。粒子通过每条狭缝在它们重叠时相互加强或相互抵消，形成所谓的波峰和波谷——在屏幕上产生高和低粒子密度的交替带。
经典实验揭示了光子、电子、原子甚至大分子的波粒二象性。但要用反物质进行实验，很难产生强大、均匀的反粒子束。现在，5月3日的《科学前沿》刊物在线版上报道了一项新的双缝干涉实验，证实正电子也具有波粒二象性。
研究人员发明了一种装置，使用同位素钠-22的放射性衰变产生的正电子穿过连续屏障上的两列竖直细缝，屏障本身厚度小于1微米。细缝间隙有几百纳米宽，与传统的双缝实验中的狭缝一样。另一侧安置了核乳剂检测器来接收正电子波，其中反粒子会改变乳剂中溴化银晶体的化学结构。
合作者、米兰国家核物理研究所的物理学家Marco Giammarchi说，核乳剂检测器“就像摄影胶片”。在暗室中冲洗核乳剂膜并用显微镜下观察，可以揭示出正电子的化学足迹。正如所料，Giammarchi的团队发现了正电子的干涉图案，具有高和低正电子密度的交替条纹。
Giammarchi及其同事希望利用他们的新技术探测其他反物质聚集体——如正负电子构成的电子偶素——的性质。
本文译自 sciencenews，由 majer 编辑发布。