世界の最初に、CERNでのアルファコラボレーションは、レーザー光を使用して、アトミック反物質の最も単純な形態である抗水素ダファベットを正常に冷却しました。
レーザー冷却として知られる技術は、40年前に正常な問題で実証されており、現在は多くの研究分野の中心になっています。ただし、これは反物質への最初のアプリケーションです。
the結果、の論文で説明されています自然、抗水素の内部構造と重力の影響下でどのように作用するかについてのより正確な研究への道を開いてください。
抗水素ダファベットの結果を対照的に水素ダファベット、研究者は物質と反物質ダファベットの違いを明らかにできるかもしれません。このような違いは、存在する場合、宇宙が物質のみで構成されている理由に光を当てる可能性があります。これは、物質と反対派の不均衡です。
「レーザークール抗水素ダファベットの能力は、分光および重力測定のためのゲームチェンジャーであり、反物質分子の作成や抗腫瘍干渉測定の発生など、反物質研究における新しい視点につながる可能性があります。 」コメントアルファスポークスマン、ジェフリーハングスト。 「私たちは月を越えています。
CERNのアルファチームは、抗転子を摂取することにより抗水素ダファベットを作りますAntiproton Deceleratorそして、ナトリウム22源に由来するポジトロンでそれらを結合します。
次に、結果として生じる抗水素ダファベットは磁気トラップに限定されているため、物質に遭遇して消滅することができなくなります。
次に、チームは通常、分光研究を行います。つまり、電磁放射、レーザー光、またはマイクロ波に対する反ダファベットの反応を測定します。これらの研究により、チームは、前例のない精度で抗水素の1S〜2Sの電子遷移を測定するなどの研究を実施することができました。
ただし、進行中の実験における地球の重力場における抗水素の挙動のこのような分光測定と計画された将来の測定の精度は、運動エネルギー、または同等に抗ダファベットの温度によって制限されます。これは、レーザー冷却技術がかけがえのない場所です。
この手法では、レーザー光子はダファベットに吸収され、高エネルギー状態に達します。その後、反ダファベットは光子を放出し、自然に崩壊して初期状態に戻ります。
相互作用がダファベットの速度に依存し、光子が運動量を与えると、この吸収排出サイクルを何度も繰り返すと、ダファベットの冷却が低温につながります。
この研究では、研究者たちは、ダファベットの最低エネルギー状態（1S状態）から高エネルギー状態に抗ダファベットを繰り返し駆動することにより、磁気的に閉じ込められた抗水素ダファベットのサンプルをレーザークーリングできることを発見しました（ 2p）2つの状態間の遷移の周波数をわずかに下回るパルスレーザーライトを使用してください。
閉じ込められたダファベットが数時間照らされると、研究者はダファベットの中央速度エネルギーの10倍以上の減少を検出し、多くの抗ダファベットはエネルギーを達成し、マイクロエレトロンヴォルトよりも約0.012脱半を超えています。温度相当の絶対ゼロ。
抗ダファベットのレーザークーリングに成功した後、研究者はレーザー冷却が1S〜2S遷移の分光測定にどのように影響するかを調査し、冷却が遷移のために狭いスペクトルラインにつながったことを発見しました。レーザー冷却なしで観察されました。
「抗水素ダファベットのレーザー冷却の実証と1S -2S分光法への適用は、CERNの抗流動性系で長年の反物質研究と開発の頂点を表しています。これは、私たちがこれまでに行った中で最も難しい実験です」とハングストは付け加えました。
「歴史的に、研究者は通常の水素をレーザークールにするのに苦労してきたので、これは長年にわたって私たちにとってちょっとした夢でした」アルファに閉じ込められた抗水素。
