فيزيائيون يحبسون بوزيترونًا واحدًا لأشهر لسبر أسرار المادة المضادة
كتبه الذكاء الاصطناعي من تقرير sciencefriday.com. لم يراجعه إنسان.
أبقى فريق من جامعة نورثوسترن بوزيترونًا واحدًا - النظير المضاد للإلكترون - داخل سيكلوترون كمومي لعدة أشهر، في محاولة لقياس خصائصه المغناطيسية بالدقة نفسها التي تم تحقيقها سابقًا للإلكترون.
حبس فيزيائيون بقيادة الدكتور جيرالد غابرييلسي في جامعة نورثوسترن بوزيترونًا واحدًا - وهو النظير المضاد لإلكترون - داخل مصيدة مغناطيسية مبرّدة لعدة أشهر. وبتبريد الجسيم إلى درجة قريبة من الصفر المطلق، أنشأ الفريق ما يصفونه بأنه "سيكلوترون كمومي ذو بوزيترون واحد"، وهو ذرة مصنّعة يمكن التحكم في مستويات طاقتها الكمومية ورصدها بدقة.
جاء البوزيترون من التحلل النووي لذرة صوديوم مشعّة، وهي عملية تُطلق بوزيترونات بطاقة وسرعة عاليتين؛ وكان توجيه أحد هذه البوزيترونات إلى المصيدة الباردة من أبرز التحديات التي واجهت العمل. وبعد تثبيت البوزيترون في مكانه، استخدم الباحثون إشارات لاسلكية وموجات دقيقة لإحداث انتقالات بين مستويات طاقة كمومية فردية ورصد هذه الانتقالات. وسمحت هذه التقنية لهم بقياس العزم المغناطيسي للبوزيترون.
وكان فريق غابرييلسي قد أجرى سابقًا قياسًا كموميًا مماثلًا للإلكترون بدقة بلغت جزءًا واحدًا من عشرة أس ثلاثة عشر، ويسعى الفريق الآن إلى الوصول إلى نفس مستوى الدقة بالنسبة للبوزيترون. ويتمثل الهدف العلمي النهائي في تحديد ما إذا كان البوزيترون هو بالفعل النقيض التام للإلكترون في كل خاصية قابلة للقياس، أو إن كانت هناك اختلافات فيزيائية دقيقة بينهما. وأي اختلاف من هذا النوع قد يشير إلى فيزياء تتجاوز فهمنا الحالي للكون.
وتحدث الدكتور غابرييلسي عن هذا البحث في برنامج "Science Friday" مع المذيعة فلورا ليكتمان.
