Northwestern Universityच्या भौतिकशास्त्रज्ञांनी इलेक्ट्रॉनचा प्रतिपदार्थ समकक्ष असलेल्या एका पॉझिट्रॉनला महिनोनमहिने क्वांटम अवस्थेत पकडून, थंड करून नियंत्रित केले. त्यांनी याला one-positron quantum cyclotron म्हटले आहे.
Standard Modelनुसार पॉझिट्रॉन आणि इलेक्ट्रॉन जवळपास परिपूर्ण आरशातील प्रतिमा असाव्यात. त्यांच्या चुंबकीय गुणधर्मांची तुलना सिद्धांताची कठोर चाचणी करू शकते.
प्रतिपदार्थाला नियंत्रित क्वांटम प्रणाली बनवणे
सामान्य पदार्थाच्या संपर्कात येताच पॉझिट्रॉन नष्ट होते. पथकाने किरणोत्सर्गी क्षयातून तयार झालेला वेगवान पॉझिट्रॉन पकडला, जवळपास परम शून्यापर्यंत थंड केला आणि जवळपास पूर्ण निर्वातात ठेवला.
या स्थितीत तो कृत्रिम अणूसारखा वागतो. त्याची क्वांटम ऊर्जा पातळी मोजता येते, मात्र रासायनिक अर्थाने तो अणू नाही.
एक पॉझिट्रॉन अलग ठेवणे हीच मोठी कामगिरी आहे; त्यामुळे त्याचा नाश न होता त्याचे गुणधर्म तपासता येतात.
मूलभूत सममितीची चाचणी
अभ्यासाचे नेतृत्व करणारे Gerald Gabrielse इलेक्ट्रॉन आणि पॉझिट्रॉनमधील संबंध तपासत आहेत. त्यांचे विद्युतभार विरुद्ध असले तरी इतर मूलभूत गुणधर्म सिद्धांतानुसार जुळायला हवेत.
पॉझिट्रॉनचे चुंबकीय वर्तन अचूकपणे मोजून इलेक्ट्रॉनशी तुलना करता येईल. नवीन one-particle cyclotron यासाठी मार्ग देते.
साम्य आढळल्यास Standard Modelवरील विश्वास वाढेल. फरक आढळल्यास सिद्धांताची मोजता येणारी अपूर्णता दिसून येईल.
पदार्थ–प्रतिपदार्थ असमतोल अजून सुटलेला का नाही
Big Bangमध्ये पदार्थ आणि प्रतिपदार्थ समान प्रमाणात तयार झाले असावेत. ते पूर्ण संतुलित राहिले असते तर नष्ट झाले असते आणि तारे-ग्रह उरले नसते.
मात्र सामान्य पदार्थ टिकून आहे. या असमतोलाचे कारण अद्याप स्पष्ट नाही.
हा निकाल समस्या सोडवण्याचा दावा करत नाही; अधिक अचूक तुलनेसाठी नियंत्रित पॉझिट्रॉन प्रणाली देतो.
पकडलेल्या कणापासून अधिक अचूक मापनापर्यंत
Northwestern Universityनुसार हा अभ्यास Physical Review Lettersमध्ये प्रकाशित झाला. पुढील मूल्य मापनांची अचूकता आणि पुनरावृत्तीवर अवलंबून असेल.
ही क्षमता प्रतिपदार्थाच्या अभ्यासासाठी स्वच्छ प्रयोगशाळा उपलब्ध करून देते. भविष्यातील मापने Standard Modelला बळकटी देऊ शकतात किंवा त्यात बदलाची गरज दाखवू शकतात.
हा लेख Phys.orgच्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on phys.org
