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技术文章/ARTICLE

新实验证实反物质既是粒子又是波浪岑特新闻√

点击次数：548 发布时间：2019/5/20 11:16:57

反物质不只是由反粒子组成，它也是由波浪组成的。现在我们知道即使在单个反物质粒子的水平上也是如此。

长期以来，物理学家都知道，几乎所有东西 - 光和其他形式的能量，以及你体内的每个原子 - 都以粒子和波的形式存在，这个概念被称为粒子波二元性。这在实验中一次又一次地显示出来。但反物质粒子与它们的物质伙伴相同，除了它们的相反电荷和旋转之外，更难以进行实验。这些物质的双胞胎瞬间存在，通常是大质量的粒子加速器。

但是现在，物理学家已经在单个正电子层 -电子的反物质孪晶 - 显示，反物质也是由粒子和波构成的

为了证明正电子也是波，物理学家进行了着名的“双缝实验”的一个更复杂的版本，它在1927年首次表明电子 - 一种物质 - 既是粒子又是波。[奇怪的夸克和芒斯，哦，我的!自然的*小颗粒被解剖]

量子怪异变得很大

双缝实验是量子物理学的基础，它表明粒子可以表现得像波浪一样。科学家已经用的分子重建了由波状行为引起的干扰效应，其中包含114个原子。

在*初的双缝实验中，科学家们通过一张带有两个狭缝的薄片发射出一束电子，另一侧有一个探测器。如果电子只是粒子，它们就会在探测器上形成两条亮线图案。但它们的作用就像波浪一样，所以它们像光一样“衍射”，形成许多交替的更亮和更暗的线条的展开图案。(当两个波重叠但相对移动时，波的峰和谷抵消或相加，产生一种称为干涉的独特模式。这些类型的实验称为干涉测量法。)

1976年，物理学家们想出了如何一次用一个电子证明同样的效应，证明即使是单个电子也是可以相互“干扰”的波。物理学家已经证明，当你从反射表面反射正电子时，它们就像波浪一样。但到目前为止，他们从未进行过双缝实验，表明个别正电子具有波浪性质。通过这种实验，物理学家有机会在比以往任何时候都更深入的水平上研究反物质的行为。

本文于5月3日发表在“科学进步”杂志上，意大利和瑞士物理学家团队研究出如何产生低能量正电子束，这些正电子束可用于执行双缝实验的个反物质版本。当物理学家指示正电子通过更复杂的一系列多个狭缝时，正电子以一种你期望的波浪而不是单个粒子的方式落在探测器上。

“我们的观察......证明了[正电子的]量子力学起源，因而证明了正电子的波动性质，”米兰理工大学的物理学家，该论文的共同作者Paola Scampoli在一份声明中说。

原创作者：上海岑特生物科技有限公司