双缝式实验证明:反物质拥有波粒二象性

  IT之家5月6日消息 据英国《科学新闻》双周刊网站报道,研究人员首次使用电子的反物质正电子进行了双缝实验,实验结果表明,反物质符合量子理论,它既是粒子也是波。

  该实验的标准版文如下:粒子穿过固体屏障中的一对狭缝,在另一侧的屏幕上,会出现典型的波的干涉图案。从每个狭缝出现的波峰和波谷在重叠时相互加强或相互抵消,由此会在屏幕上出现高粒子密度和低粒子密度的交替带。

  通过双缝实验,研究人员已经揭示了光子、电子、原子等大部分粒子的波粒二象性,但是相比于这些常规粒子,用反物质进行实验很难产生强大、均匀的反粒子束,不过,研究人员还是克服了这些困难,证实了正电子也具有波粒二象性。

  研究人员设计了一种装置,其中,钠的同位素钠-22的放射性衰变产生的正电子穿过两排连续的垂直杆(垂直杆的厚度不足1微米)。杆之间的间隙约为几百纳米,扮演的是传统双缝实验中狭缝的角色。正电子波朝着核乳胶探测器传播,在探测器那里,反粒子改变了溴化银晶体的化学结构。

  经过探测数据证实,正电子确实出现了干涉图案,是正电子高低密度交替的条纹。这意味着正电子也具有波粒二象性。

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