Американские физики разработали новый способ изучения антиматерии, позволяющий управлять квантовым состоянием отдельного позитрона с исключительно высокой точностью. Исследование приближает учёных к проверке одного из фундаментальных вопросов современной физики — почему во Вселенной преобладает обычная материя.
Для эксперимента исследователи получили позитрон при радиоактивном распаде натрия-22, замедлили его и поместили в электромагнитную ловушку. Частицу охладили до температуры около 0,3 градуса выше абсолютного нуля, после чего она перешла в основное квантовое состояние.
Благодаря сочетанию электрических и магнитных полей позитрон удерживался в вакууме, не соприкасаясь с обычным веществом. Это позволило избежать аннигиляции и сохранять частицу в стабильном состоянии месяцами.
Учёные также научились управлять энергетическими переходами позитрона с помощью микроволновых импульсов. Следующим шагом станет сверхточное измерение его магнитного момента и сравнение полученного значения с аналогичным показателем электрона.
Согласно существующим теориям, эти характеристики должны совпадать с учётом противоположного знака электрического заряда. Если эксперимент обнаружит неожиданное различие, это может указать на физические явления за пределами Стандартной модели.
Именно такие отклонения потенциально способны приблизить учёных к объяснению загадки, почему после Большого взрыва материя сохранилась, несмотря на предполагаемое образование почти равного количества антиматерии.
