Antimaterija ni samo izdelana iz delcev, ampak tudi iz valov. Zdaj vemo, da to velja tudi na ravni enega samega protimovinskega delca.
Fiziki že dolgo vemo, da skoraj vse - svetloba in druge oblike energije, pa tudi vsak atom v vašem telesu - obstajajo kot delci in valovi, koncept, znan kot dvojnost delcev-valov. To se vedno znova kaže v poskusih. Toda z antimaterijskimi delci, ki so enaki svojim partnerjem, razen z nasprotnim nabojem in vrtenjem, je veliko težje eksperimentirati. Ti dvojčki snovi hitro letijo na obstoj, običajno v velikih pospeševalcih delcev.
Toda zdaj so fiziki pokazali na ravni enega samega pozitrona - antimateričnega dvojčka elektrona -, da je tudi antimaterija sestavljena iz delcev in valov.
Da bi pokazali, da so pozitroni tudi valovi, so fiziki izvedli bolj zapleteno različico znamenitega "eksperimenta z dvojno režo", ki je leta 1927 prvič pokazal, da so elektroni - oblika materije - tako delci kot valovi.
V izvirnem poskusu z dvojno režo so znanstveniki izstrelili tok elektronov skozi pločevino z dvema režama, na drugi strani pa z detektorjem. Če bi bili elektroni le delci, bi na detektorju oblikovali vzorec dveh svetlih črt. Vendar so delovali kot valovi, zato so se "razkrojili" kot svetloba in tvorili razširjen vzorec številnih izmenično svetlejših in zatemnjenih linij. (Kadar se dva vala prekrivata, vendar se premikata glede na drugega, se vrhovi in doline valov odpovejo ali seštevajo, kar ustvarja značilen vzorec, znan kot interferenca. Te vrste poskusov so znane kot interferometrija.)
Leta 1976 so fiziki ugotovili, kako z enim elektronom naenkrat pokazati enak učinek in dokazali, da so celo posamezni elektroni valovi, ki lahko "motijo" drug drugega.
Fiziki so od takrat pokazali, da se ob odbijanju positronov z odsevne površine obnašajo kot valovi. Toda doslej še nikoli niso izvedli poskusa z dvojno režo, ki bi pokazal, da imajo posamezni pozitroni valovno naravo. Takšen eksperiment fizikom ponuja možnosti, da preučijo obnašanje antimaterije na globlji ravni kot kdajkoli prej.
V tem prispevku, objavljenem 3. maja v reviji Science Advances, je skupina italijanskih in švicarskih fizikov ugotovila, kako ustvariti nizkoenergijski snop positronov, ki bi ga lahko uporabili za izvedbo prve različice poskusa z dvojno režo. Ko so fiziki pozitrone usmerili skozi bolj zapleteno serijo več rež, so pozitroni pristali na detektorju v vzorcu, ki bi ga pričakovali od valovanja, ne od posameznih delcev.
"Naše opazovanje ... dokazuje kvantno-mehanski izvor in s tem valovno naravo pozitronov," je v izjavi dejal Paola Scampoli, fizik iz Politecnico v Milanu in soavtor prispevka.
To delo, so zapisali avtorji, odpira vrata novemu eksperimentu "interferometrije". Nato bodo upali odgovoriti na vprašanja o valovni naravi kompleksnejših eksotičnih snovi in te rezultate uporabili za preizkušanje narave gravitacije na zelo majhnih lestvicah.
