欧洲核子研究中心物理学家创造长寿电子偶素

2022-02-26 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:692 /
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欧洲核子研究中心AEgIS(反氢实验:重力、干涉测量、光谱学)合作的物理学家发现了一种制造长寿电子偶素原子的新方法,该原子由一个电子和一个正电子(电子的反物质对应物)组成,用于反物质重力实验。电子偶素是一种类似氢的原子,由一个正电子和一个电子围绕彼此旋转组成。图片来源:皮特·林沃......

欧洲核子研究中心AEgIS(反氢实验:重力、干涉测量、光谱学)合作的物理学家发现了一种制造长寿电子偶素原子的新方法,该原子由一个电子和一个正电子(电子的反物质对应物)组成,用于反物质重力实验。

Positronium is a hydrogen-like atom consisting of a positron and an electron revolving around each other. Image credit: Pete Linforth.

电子偶素是一种类似氢的原子,由一个正电子和一个电子围绕彼此旋转组成。图片来源:皮特·林沃斯。

宇宙几乎没有反物质,物理学家还没有弄清楚原因。

发现反物质和物质在地球引力场中的行为之间的任何细微差别,都可能对这个问题有所启发。

电子偶素原子是反物质原子的一种,被认为是测试反物质是否以与地球引力场中物质相同的速度下落。

但是它们是短暂的,持续时间只有142纳秒& # 8212;太少,无法进行反物质重力实验。

因此,物理学家们正在积极寻找制造寿命更长的电子偶素原子的方法。

本周发表在《物理评论》杂志上的一篇论文中,宙斯盾合作组织的成员描述了一种制造长寿电子偶素的新方法。

他们说:“为了对反物质重力实验有用,电子偶素原子的来源需要大量产生长寿原子,并且具有已知的速度,这些速度可以被控制,不受电场和磁场等干扰的影响。

“我们的新来源标记了所有这些盒子,每分钟产生大约80,000个电子偶素原子,每个原子持续1,140纳秒,并且具有可以高精度(每秒10公里)控制的已知速度(每秒70到120公里)。”

“使用一种特殊的正电子-正电子转换器来产生原子,一束紫外线激光一举两得。”

“激光将原子从最低能量的电子状态带到长寿命的较高能量状态,并且只能在所有原子中选择具有一定速度的原子。”

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C.阿姆斯勒等(宙斯盾合作)。2019.速度选择生产23S亚稳态电子偶素。物理版本a99(3);doi: 10.1103/PhysRevA.99.033405


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