Zarrachalar to'lqin bo'lib ketganda (Nega shunday bo'lishini hech kim bilmaydi)
Maktabda o'qiganingizni eslaysizmi? Nur to'lqin kabi harakat qiladi, zarrachalar esa oddiy zarralar. Kvante fizikasi bularni hammasini unutkazdi. Kichkina o'lchamlarda hamma narsa chalkashib ketadi. Elektronlar to'lqin bo'lib chiqadi. Atomlar ham shunday. Bu zamonaviy ilmning eng ajabtovur kashfiyotlaridan biri. Fiziklar hali ham bunga ishonmaydilar, ammo bu yaxshi.
Ammo bitta tizim bor edi, u hech qachon qo'l kelmasdi. Pozitronium. Yaqinda olimlar uni to'lqin holatida ushlab oldilar.
Pozitronium nima? (Qisqacha)
Eng g'alati juftlikni tasavvur qiling. Modda va antimoddani bir-biriga bog'lang, ular bir markaz atrofida aylanib yurishadi. Bu poztromium.
Elektron va uning antimodda ikki yuzlisi poztiron birlashib turgan. Ularning massasi bir xil, o'lchami bir xil, faqat zaryadi teskari. Kichik vodorod atomiga o'xshaydi, lekin yadro o'rniga ikki zarra birgalikda aylanadi.
Muammo shundaki, poztromium uzoq yashamaydi. Kvante olamining maymunchasi kabi – paydo bo'lib, darhol yo'qoladi, energiyaga aylanadi. Shu sababli o'rganish qiyin.
Ikki tirqish tajribasi g'alati bo'ldi
Ilk bor elektronlar bilan sinov o'tkazishdi. Ikki tor tirqishdan o'tkazishdi. Orqasida suv to'lqinlaridek aralashuv naqshi chiqdi. Demak, elektronlar o'q emas, to'lqinlar. Ikkala tirqishdan birdan o'tib ketishadi.
Keyin neytronlar, geliy atomlari, hatto katta molekulalar bilan ham shunday qildilar. Faqat poztromium rad etdi. Umri qisqa bo'lgani uchunmi? Yoki boshqa sababmi? Bilinmagan.
Endi hammasi o'zgardi.
Yangi kashfiyot: Pozitroniumning sirini ochish
Tokiodagi Fan universiteti jamoasi buni uddaladi. Professor Yasuyuki Nagashima rahbarligida yuqori sifatli poztromium nurlari yaratishdi. Bu juda qiyin ish edi.
Ular qanday qildilar:
- Zaryadlangan poztromium yasashdi – Qo'shimcha elektronli manfiy poztromium ionlarini oldilar.
- Lazer bilan urishdi – Aniqlik bilan lazer impuls extra elektronni olib tashladi. Neytral poztromium tez harakatlanib ketdi.
- Grafenga yo'naltirishdi – Grafen – o'ta nozik material. Uning atomlari orasidagi masofa to'g'ri edi, to'lqin xususiyati ko'rsatdi.
- Naqshlarni kuzatishdi – Aniqlik bilan diffraction va aralashuv paydo bo'ldi. Poztronium kvante g'alati ekanligi isbotlandi.
Bu nima uchun muhim?
"Savol: Qiziq, ammo undan nima foyda?" deb o'ylaysizmi? Javob bor.
Endi yangi tajribalar mumkin. Antimoddaga tortishish qanday ta'sir qilishini o'lchash mumkinmi? Oddiy modda kabi pastga tushadimi? Bilmaymiz. Poztronium nurlari barqaror bo'lgani uchun sinov o'tkazish mumkin.
Fiziklar uchun bu quvonch. Eng qiyin zarra tizimi kvante qonunlariga bo'ysundi. Koinot yanada tushunarli bo'ldi.
Kengroq ko'rinish
Bu kashfiyot koinotda hali ko'p sirlar borligini eslatadi. Kvante mexanikasini tushunganimizni o'ylaymiz, keyin bunday yangiliklar paydo bo'ladi.
Antimoddani oddiy modda kabi sinashimiz she'riy. Ular bir-birining ko'zgusi. Fundamental farqi yo'q.
Tadqiqot shovqinli emas edi. Sabrli, aniq ish. Haqiqiy yutuqlar shunday paydo bo'ladi – kutilmagan urinishlarda.