Pada tahun 1924, ahli fizik Perancis Louis de Broglie mengusulkan agar foton - zarah subatom yang membentuk cahaya - berperilaku sebagai zarah dan gelombang. Dikenal sebagai "gelombang partikel gelombang", sifat ini telah diuji dan terbukti berlaku dengan zarah subatomik lain (elektron dan neutron) serta molekul yang lebih besar dan lebih kompleks.
Baru-baru ini, eksperimen yang dilakukan oleh penyelidik dengan kolaborasi QUantum Interferometry and Gravitation with Positrons and LAsers (QUPLAS) menunjukkan bahawa sifat yang sama berlaku untuk antimateri. Ini dilakukan dengan menggunakan ujian gangguan jenis yang sama (percubaan slit berganda) yang membantu para saintis untuk mengemukakan dualitas gelombang zarah di tempat pertama.
Kajian yang menerangkan penemuan pasukan antarabangsa
Pada masa lalu, dualitas gelombang zarah telah terbukti melalui sejumlah eksperimen difraksi. Walau bagaimanapun, pasukan penyelidikan QUPLAS adalah yang pertama untuk menentukan tingkah laku gelombang dalam eksperimen gangguan positron tunggal (antipartikel elektron). Dengan berbuat demikian, mereka menunjukkan sifat kuantum
Eksperimen ini melibatkan penyediaan yang serupa dengan eksperimen celah dua, di mana zarah-zarah ditembakkan dari sumber melalui parutan dengan dua celah dari sumber ke arah pengesan sensitif kedudukan. Manakala zarah yang bergerak dalam garis lurus akan menghasilkan corak yang sesuai dengan parutan, zarah yang bergerak seperti gelombang akan menghasilkan corak gangguan berjalur.
Eksperimen ini terdiri daripada interferometer Talbot-Lau pembesar jangka masa yang lebih baik, sinar positron berterusan, kisi mikrometer, dan pengesan sensitif kedudukan emulsi nuklear. Dengan menggunakan persediaan ini, pasukan penyelidik dapat menghasilkan - untuk pertama kalinya - corak gangguan yang sesuai dengan gelombang zarah antimateri tunggal.
Sebagai Dr. Ciro Pistillo - seorang penyelidik di Makmal Fizik Tenaga Tinggi (LHEP), Pusat Albert Einstein (AEC) University of Bern, dan pengarang bersama kajian itu - dijelaskan dalam kisah berita University of Bern:
"Dengan nuklear emulsi kita dapat menentukan titik impak positron individu dengan tepat yang membolehkan kita membina semula corak interferometrik mereka dengan ketepatan mikrometer - sehingga lebih baik daripada kesepuluh satu meter. "
Ciri ini membolehkan pasukan mengatasi batasan utama eksperimen antimateri, yang terdiri daripada fluks antipartikel rendah dan kerumitan manipulasi rasuk. Oleh kerana itu, pasukan berjaya menunjukkan asal kuantum-mekanik antimateri dan sifat gelombang
Sebagai contoh, pengukuran graviti boleh dilakukan dengan atom simetri bahan antimateri eksotik (seperti positronium). Ini akan membolehkan para saintis menguji teori simetri caj, pariti, dan pembalikan masa (CPT); dan secara meluas, Prinsip Kesetaraan Lemah untuk antimateri - prinsip yang terletak di tengah-tengah Relativiti Umum, tetapi tidak pernah diuji dengan antimateri.
Eksperimen lebih lanjut dengan interferometri antimateri juga dapat mengatasi persoalan mengapa ada ketidakseimbangan jirim dan antimateri di Alam Semesta. Berkat kejayaan ini, misteri-misteri asas ini dan lain-lain menunggu penyelidikan lebih lanjut!
