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CERN反物质实验产生第一束抗氢

时间:2021-05-19 07:52:11 来源:

CERN的ASACUSA实验(图片:Yasunori Yamakazi)

一个新出版的研究描述了CERN的ASACUSA实验是如何首次产生抗氢原子束。

CERN的ASACUSA实验首次成功地制造了抗氢原子束。在本质上发表的论文中,ASACusa协作报告了80个抗氢原子的明确检测2.7米在其生产下游,其中最初使用的磁场的扰动影响为生成抗自动凋亡。该结果是朝向抗氢原子的精确高血清光谱的重要步骤。

到目前为止,宇宙中从未观察过原始反物质,其缺席仍然是一个重要的科学谜。然而,通过混合由反罗素减速器产生的抗电极(正弦)和低能量反气旋,可以在CERN的实验中产生大量的抗氢。

预测氢和抗氢性的光谱预测是相同的,因此它们之间的任何微小差异会立即为新物理开放窗口,并可以帮助解决反物质谜。由于其单一质子伴随着一个电子,氢是最简单的现有原子,以及现代物理学中最精确的研究和最佳理解的系统之一。因此,氢气和抗氢原子的比较构成了对物质/反物质对称性的高精度测试的最佳方法之一。

当他们遇到时立即消灭物质和反物质,所以除了产生抗氢原子之外,物理学家的一个关键挑战是让抗伞远离普通物质。为此,实验利用抗氢性磁性(与氢气类似),并使用非常强烈的非均匀磁场来捕获足够长的抗伞运动来研究它们。然而,强磁场梯度降低了(抗)原子的光谱性质。为了允许清洁的高分辨率光谱学,Asacusa合作开发了一种创新的设置,将抗氢原子转移到可以在飞行中研究的区域,远离强磁场。

“抗氢原子没有收费,将它们从陷阱运送是一个很大的挑战。我们的结果非常有前途对于抗氢原子的高精度研究,特别是高精细结构,氢气的两个最着名的光谱性能之一。其在抗氢性中的测量将允许最敏感的物质/反物质对称性测试。我们期待着今年夏天重新启动,更加改善,“日本瑞克·斯库萨协作的团队领导者Yasunori Yamazaki说。ASACUSA实验的下一步将是优化抗氢束的强度和动力能量,并了解更好的量子状态。

近年来,CERN的反物质实验的进展一直在加速。2011年,α实验宣布诱捕抗氢原子1000秒,并报告了2012年捕获钝化凝固性的高血清过渡的观察。2013年,atrap实验宣布首次直接测量Antiproton的磁矩,分数精度为4.4份百分之零。

出版物:N.Kuroda等,“飞行中的抗氢氧化谱的源泉,”自然通信5,物品编号:3089; DOI:10.1038 / ncomms4089

图像:Yasunori Yamakaz.


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