Northwestern University భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఎలక్ట్రాన్‌కు ప్రతిపదార్థ భాగస్వామి అయిన ఒక పోసిట్రాన్‌ను నెలలపాటు క్వాంటం స్థితిలో బంధించి, చల్లబరచి నియంత్రించారు. దీనిని one-positron quantum cyclotron అంటున్నారు.
Standard Model ప్రకారం పోసిట్రాన్, ఎలక్ట్రాన్ దాదాపు పరిపూర్ణ ప్రతిరూపాలు కావాలి. వాటి అయస్కాంత లక్షణాలను పోల్చడం ఈ సిద్ధాంతాన్ని కఠినంగా పరీక్షించగలదు.
ప్రతిపదార్థాన్ని నియంత్రిత క్వాంటం వ్యవస్థగా మార్చడం
సాధారణ పదార్థాన్ని తాకగానే పోసిట్రాన్లు వినాశనం చెందుతాయి. బృందం రేడియోధార్మిక క్షయం నుంచి వచ్చిన వేగమైన పోసిట్రాన్‌ను పట్టుకుని, పరమ శూన్యానికి దగ్గరగా చల్లబరచి, దాదాపు సంపూర్ణ శూన్యంలో ఉంచింది.
ఈ పరిస్థితుల్లో అది కృత్రిమ పరమాణువులా ప్రవర్తిస్తుంది. దాని క్వాంటం శక్తి స్థాయిలను కొలవచ్చు, అయితే అది రసాయనిక అర్థంలో పరమాణువు కాదు.
ఒకే పోసిట్రాన్‌ను వేరుచేయడం దాని లక్షణాలను వినాశనం లేకుండా అధ్యయనం చేయడానికి కీలక సాధన.
మౌలిక సమమితి పరీక్ష
అధ్యయనానికి నాయకత్వం వహించిన Gerald Gabrielse, ఎలక్ట్రాన్–పోసిట్రాన్ సంబంధాన్ని పరిశీలించడమే లక్ష్యమని తెలిపారు. ఛార్జీలు వ్యతిరేకమైనా ఇతర లక్షణాలు సిద్ధాంతం ప్రకారం సరిపోవాలి.
పోసిట్రాన్ అయస్కాంత ప్రవర్తనను ఖచ్చితంగా కొలిచి ఎలక్ట్రాన్‌తో పోల్చవచ్చు. కొత్త one-particle cyclotron దీనికి మార్గం చూపుతుంది.
సరిపోలే ఫలితం Standard Modelపై నమ్మకాన్ని పెంచుతుంది. తేడా కనిపిస్తే సిద్ధాంతంలో కొలిచగల లోపం బయటపడుతుంది.
పదార్థం–ప్రతిపదార్థ అసమతుల్యత ఎందుకు పరిష్కారం కాలేదు
Big Bang పదార్థం, ప్రతిపదార్థాన్ని సమానంగా సృష్టించి ఉండాలి. అవి సమంగా మిగిలి ఉంటే పరస్పరం నశించి నక్షత్రాలు, గ్రహాలు ఉండేవి కావు.
అయితే సాధారణ పదార్థం మిగిలింది. ఈ అసమతుల్యతకు కారణం ఇంకా తెలియదు.
ఈ ఫలితం ఆ సమస్యను పరిష్కరించదు; మరింత ఖచ్చితమైన పోలికకు నియంత్రిత పోసిట్రాన్ వ్యవస్థను అందిస్తుంది.
బంధించిన కణం నుంచి మెరుగైన కొలతకు
Northwestern University ప్రకారం అధ్యయనం Physical Review Lettersలో ప్రచురితమైంది. తదుపరి విలువ కొలతల ఖచ్చితత్వం, పునరావృతతపై ఆధారపడుతుంది.
ఈ సామర్థ్యం ప్రతిపదార్థాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి శుభ్రమైన ప్రయోగశాలను అందిస్తుంది. భవిష్యత్ కొలతలు Standard Modelను బలపరచవచ్చు లేదా దానికి సవరణ అవసరమని చూపవచ్చు.
ఈ కథనం Phys.org నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. అసలు కథనాన్ని చదవండి.
Originally published on phys.org
