標題激光光譜學研究積極測量收集反質子

人們普遍認為，物質和反物質在宇宙的開端，在等量創建在宇宙大爆炸�，F在，一個國際物理學家小組正在開發的概念來解釋為什么可見宇宙似乎要完全脫離物質和發生了什么事，據說創建的所有反物質。根據目前粒子物理學理論，物質和反物質應具有完全相同的屬性，它們之間相互作用的時候，應該有效消滅對方或相互抵消。
　　
　　獨立的反物質的光譜正樹堀博士的研究小組，這是與馬克斯普朗克量子光學研究所（MPQ），進行實驗，這是進行反質子減速器在歐洲核子研究中心，一個位于日內瓦附近的粒子物理學實驗室的一部分，實驗室的原子光譜和使用慢反質子的實驗（ASACUSA）的碰撞。在實驗中涉及的其他機構在日本東京大學，在意大利布雷西亞大學，在奧地利的斯特凡邁爾研究所和KFKI研究所在匈牙利。
　　
　　“試想測量的艾菲爾鐵塔的重量”哈瑞說。“我們已經在這里實現的精度大致相當于小于麻雀棲息在上面的重量內測量。下一次，這將是一片羽毛。”
　　
　　一個反質子（黑色球體）被困氦原子內的兩束激光探測。
　　
　　物理學家認為，反物質原子應該掂量一下與他們的事完全一樣。如果科學家們通過實驗發現任何偏差，但是小，那就表明這個基本的對稱性被打破。“小”是這里的關鍵字，使盡可能高的精度比較，這是必須用最精確的方法和手段可用。
　　
　　反物質在實驗室處理是極其困難的，因為接觸到的普通物質（即使在一個房間里的空氣分子）后，立即被殲滅，為能源和新粒子的轉換。從MPQ的研究人員在與歐洲，日本和美國的群體的合作在1997年，開始在歐洲核子研究中心的設施建設，稱為反質子減速。這里收集和儲存在高能碰撞中產生的反質子在安排在一個190米長的賽道形狀真空管。反質子是逐漸減慢，然后被運往多次實驗。要建立和研究antiprotonic原子，ASACUSA合作發送到的反質子氦目標。
　　
　　正常的氦原子的兩個電子軌道圍繞它的核心組成一個。antiprotonic氦，這些電子被替換一個反質子，發現在約100picometers從細胞核的興奮軌道�？茖W家火到原子激光束，并仔細調整其頻率，直至反質子，一個量子跳躍從一個軌道到另一。這個頻率與理論計算比較，可確定的反質子的質量相電子。
　　
　　因為輕搖antiprotonic原子周圍隨機根據自己的熱能，使原子走向不同頻率的激光束的經驗相比，這些逐漸遠離產生的不精確的重要來源。
　　
　　他們在2006年以前的測量，同一個團隊用一個激光束，可達到的精度是由這搖動效果管轄。這一次，他們用兩束在相反的方向移動，與輕搖兩束部分取消的結果。結果是四到六倍提高精度。
　　
　　激光頭造成了反質子，使一個虛擬的能量水平，通常不是由量子力學所允許的量子跳躍，使第二個激光實際上可能帶來反質子高達最接近允許的狀態。這種雙光子跳通常是難以實現的，因為反質子是沉重的，但MPQ的科學家完成建設兩個的UltraSharp激光器，仔細選擇一個特殊的激光頻率組合。要做到這一點，他們用光學頻率梳。
　　
　　哈瑞說：“我們已經測得的相對與一個10位數的精度的電子反質子的質量和發現完全類似的精度質子值相同，”。“這可以被視為確認CPT定理。此外，我們了解到，反質子像正常的粒子的量子非線性光學服從同樣的法律，我們可以使用激光來操縱他們。雙光子技術將允許在未來實現高得多的精度，使最終比質子反質子的質量可能會更好。”