如何用反物质混合物制造伽马射线激光器

时间:2017-08-17 07:11:32166网络整理admin

通过David Shiga半物质,半反物质,正电子原子濒临灭绝的边缘现在有一种方法可以使这些不稳定的原子存活更长时间,这是制造强大的伽马射线激光器的关键一步元素周期表中的所有元素都由带正电子质子核的原子组成,由相同数量的带负电的电子轨道运行正电子,符号Ps,是不同的它由一个相互绕圈的电子和正电子组成(见图)正电子是电子的反物质对应物虽然像质子那样带正电,但它的质量只有0.0005倍在电子和正电子在一连串伽马射线中湮灭之前,正电子“原子”的存活时间不到百万分之一秒原则上,正电子可用于制造伽马射线激光器它会产生极高能量的极短波长光束,可探测包括原子核在内的微小结构 - 可见光的波长太长,无法用于此目的麻烦的是,这意味着在称为玻色 - 爱因斯坦凝聚(BEC)的量子态中组装致密的正电子云如何在没有正电子消除过程的情况下做到这一点尚不清楚现在由德国海德堡马克斯普朗克核物理研究所的Christoph Keitel领导的团队表示,普通的激光可以用来减缓湮灭诀窍是将激光调整到恰好将正电子升高到更高能态所需的能量,其中电子和正电子轨道彼此更远这使得他们消灭的可能性大大降低(arxiv.org/abs/1112.1621)正电子最终将通过发射光子并返回易于湮灭的状态而失去能量但该团队计算出大约一半的激发正电子原子平均能够存活28百万分之一秒,是未激发的原子的200倍这可能足以组装BEC云在BEC中,正电子原子表现为锁定状态,因此当一个人湮灭自己时,其余部分也会跟随,产生由伽马射线组成的激光辐射 ??正电子原子表现为锁定 - 当一个湮灭时,其余部分随之而来,产生激光这可能听起来像很多工作,但有一件事使得任务更容易普通原子在逐渐冷却到绝对零度的一小部分时只能形成BEC相反,由于量子效应,正电子会在接近室温时形成BEC在首次制造半个世纪后,正电子可以找到用途除了为伽马射线激光器供电(参见主要故事)之外,它还可能将镜子物质的奇怪理论付诸实践每个粒子都具有相同但迄今无法察觉的镜子伙伴的想法被设想为解释放射性原子电子发射中令人困惑的不对称性镜子物质也被吹捧为构成宇宙80%的神秘暗物质的候选者该理论认为,普通物质的粒子可能偶尔会转变为镜像反转版本,从视线中消失正电子通常通过抛出一连串伽玛射线来结束其生命如果存在镜子世界,那么正电子有时可能变成镜子物质并且在没有这些排放物的情况下消失这个想法可以通过在室内捕获正电子来测试,并记录它作为伽马射线释放出多少能量如果基于进入腔室的正电子原子的数量小于预期量,那么其中一些可能变成镜子物质俄罗斯莫斯科核研究所的Sergei Demidov及其同事的新计算结果表明,这种情况经常发生,