Leta 1924 je francoski fizik Louis de Broglie predlagal, da bi se fotoni - subatomski delec, ki predstavlja svetlobo - obnašali kot delci in kot val. Znana kot "dvojnost delcev-valov", je bila ta lastnost preizkušena in dokazano je, da se uporablja tudi pri drugih subatomskih delcih (elektronih in nevtronih) ter večjih, bolj zapletenih molekul.
Nedavno je eksperiment, ki so ga izvedli raziskovalci s sodelovanjem QUantum Interferometrija in gravitacija s positronsi in LAserji (QUPLAS), pokazal, da ta ista lastnost velja za antimaterijo. To je bilo storjeno z uporabo iste vrste interferenčnega testa (aka. Eksperiment z dvojno režo), ki je znanstvenikom pomagal predlagati dvojnost valov v delcih.
Študija, ki opisuje ugotovitve mednarodne ekipe
Dvojnost delcev-valov je bila v preteklosti dokazana s številnimi eksperimenti z difrakcijo. Vendar je raziskovalna skupina QUPLAS prva, ki je vzpostavila vedenje valov v enem samem poskusnem interferenčnem poskusu (antidelec elektrona). Pri tem so pokazali kvantno naravo
Poskus je vključeval postavitev, podobno eksperimentu z dvojno režo, pri kateri se delci sprožijo iz vira skozi rešetko z dvema režama iz vira proti detektorju, ki je občutljiv na položaj. Medtem ko bi delci, ki potujejo po ravnih črtah, ustvarili vzorec, ki ustreza rešetki, delci, ki potujejo kot valovi, pa bi ustvarili črtast motenj.
Poskus je bil sestavljen iz izboljšanega interferometra Talbot-Lau, povečevalnega obdobja, neprekinjenega pozitronskega žarka, mikrometrične rešetke in detektorja položaja, ki je občutljiv na položaj jedrske emulzije. S to nastavitvijo je raziskovalna skupina prvič lahko ustvarila interferenčni vzorec, ki ustreza posameznim valovom delcev antimaterije.
Kot je v novici na Univerzi v Bernu pojasnil dr. Ciro Pistillo - raziskovalec z Laboratorija za visoko energijsko fiziko (LHEP), Albert Einstein Center (AEC) Univerze v Bernu in soavtor študije:
"Z jedrskimi emulzije lahko natančno določimo udarno točko posameznih positronov, kar nam omogoča, da rekonstruiramo njihov interferometrični vzorec z mikrometrično natančnostjo - torej na boljše kot milijonski metra. "
Ta funkcija je ekipi omogočila premagovanje glavnih omejitev poskusov z antimaterijami, ki so sestavljeni iz nizke zapletenosti manipulacij s tokom in delci. Zaradi tega je ekipi uspelo uspešno pokazati kvantno-mehanski izvor antimaterije in valovno naravo
Na primer, gravitacijske meritve bi se lahko izvajale z simetričnimi atomi eksotičnih snovi in antimaterije (kot je positronij). To bi znanstvenikom omogočilo preizkušanje teorije naboja, parnosti in simetrije obračanja časa (CPT); in na koncu tudi Načelo šibke enakovrednosti za antimaterijo - načelo, ki leži v središču splošne relativnosti, vendar ni bilo nikoli preizkušeno z antimaterijo.
Nadaljnji poskusi z antfeterno interferometrijo bi lahko rešili tudi pereče vprašanje, zakaj je v vesolju neravnovesje materije in antimaterije. Zahvaljujoč temu preboju te in druge temeljne skrivnosti čakajo na nadaljnjo preiskavo!
