13 мая 2019

Учёные подтвердили корпускулярно-волновой дуализм частиц антиматерии

Частицы антиматерии имеют волновые свойства. Теперь это подтверждено даже на уровне одной отдельной частицы антиматерии.

Физикам уже давно известно, что почти все частицы материи обладают волновыми свойствами – это называется корпускулярно-волновым дуализмом. В классическом эксперименте по обнаружению корпускулярно-волнового дуализма электронов, поставленном в 1927 г., поток электронов пропускали через две щели (см. фото). В случае, если бы электроны вели себя только как частицы, на экране, расположенном позади щелей, наблюдались бы две узкие полоски. Однако на самом деле на экране наблюдалась сложная картина чередующихся полос с градиентом яркости, соответствующая дифракционной картине. Этот эксперимент в свое время показал, что электроны имеют одновременно и свойства частицы, и свойства волны.

В 1976 г. ученые усложнили классический эксперимент с двумя щелями и показали с его помощью, что даже одиночные электроны имеют волновые свойства.

В новом исследовании команда физиков из Германии и Швейцарии нашла способ генерировать низкоэнергетический пучок позитронов – аналогов электронов, отличающихся от них лишь знаком заряда – пригодный для проведения первого эксперимента по обнаружению волновых свойств частиц антиматерии при помощи эксперимента с двумя щелями. Когда физики пропустили поток позитронов через более сложную систему щелей, они получили на детекторе картину распределения интенсивности, соответствующую волнам, а не индивидуальным частицам.