Электроны более трудно поймать, чем жуки, через которых прыгают, в летний день. Теперь исследователи создали метод для завоевания электронов при помощи пульсировавшего электрического поля в серии шагов, подобных способу, которым ребенок заманивает в ловушку насекомое во фляге. Физики могли бы когда-нибудь использовать этот метод, чтобы построить антивещество и таким образом ответить на вопросы, делящие некоторые самые сильные теории физики.
Универсальная нехватка антивещества является постоянным расстройством физикам. Это должен быть захватывающий материал – атомы с отрицательно заряженными ядрами, окруженными облаками положительного заряда, и с тем, кто знает, какие причудливые свойства – но никто никогда не делал достаточно из него для сообщения.
Несколько лет назад физики подделали 108 атомов антиводорода, каждый вызывающий мутацию у позитрона или античастицы водорода, танцующего вокруг отрицательно заряженного антипротона. Но все погибли в течение миллиардных частей секунды, когда частицы столкнулись со стенами ускорителя частиц, в котором они были сформированы.Физики во главе с Бартом Нурдэмом из Института FOM Атомной и Молекулярной Физики в Амстердаме думают, что их новый метод мог сделать больше антивещества и помешать ему самоликвидироваться. Вместо того, чтобы использовать позитроны и антипротоны, они проверили установку путем стрельбы в электроны в ионах рубидия.
Ускоряющиеся электроны отклоняются к противоположно заряженным ионам рубидия. Прежде чем электроны могут качаться мимо ионов и спасения, электрическое поле замедляет их и возвращает их.
Затем внезапно, область выключена, оставив некоторые остановленные электроны легкой добычей для ионов рубидия для завоевания на широкие орбиты. Исследователи сравнивают метод со способом, которым ребенок уговаривает светлячка во флягу, затем зажимает на крышку так же, как это оборачивается для возможности избежать.Система приблизительно в 100 раз более эффективна, чем другие методы собирающихся атомов, исследователи сообщают в выпуске 24 апреля Physical Review Letters. Они планируют проверить его затем с водородными ядрами вместо ионов рубидия и затем идти дальше к собирающимся антипротонам и позитронам в антивещество.
Поскольку ядра начинаются неподвижный вместо того, чтобы швырнуть вниз шахту акселератора, они, менее вероятно, столкнутся с обычным вопросом и уничтожат себя.«Несколько лет назад я думал бы этот [метод], является абсолютно чокнутым», говорит Томас Галлахер из Университета Вирджинии в Шарлоттсвилле. «Я думаю, что это – изящная уловка», говорит он.
Если работы уловки для антиатомов, материал мог бы дать физикам очень для размышления о. Например, Общая теория относительности считает, что у атома и его коллеги антивещества должны быть идентичные массы, но некоторые версии теории струн не соглашаются.