Northwestern Üniversitesi'nde fizikçiler, antimaddenin elektron karşılığı olan tek bir pozitronu yakalayarak ilk tek pozitronlu kuantum siklotronu oluşturdu.
Bu deney, Büyük Patlama sonrası evrende eşit miktarda madde ve antimaddenin oluştuğunu varsayarak, bu iki türün neden birbirini tamamen yok etmediğini anlamayı hedefliyor.
Gerald Gabrielse profesör ve Thomas Myers doktora öğrencisi liderliğindeki ekip, pozitronu radyoaktif sodyum‑22'nin bozunması sırasında ortaya çıkan yüksek enerjili parçacıklardan elde etti.
Parçacığı yavaşlatarak özel tasarlanmış elektromanyetik tuzağa yönlendirdiler ve tuzak içini mutlak sıfıra çok yakın bir sıcaklığa soğuttular.
Güçlü elektrik ve manyetik alanlar sayesinde pozitron, yüksek vakumlu bir ortamda asılı tutuldu; böylece sıradan maddeyle temas etmesi engellendi.
Ekip, bu koşullar altında pozitronun kuantum durumunu hassas biçimde değiştirebildi ve parçacığın enerji düzeylerini kontrol edebildi.
Deneyin ana amacı, elektron ile pozitron arasındaki manyetik özellikleri karşılaştırmak ve olası farkları tespit etmektir.
Hassas mikrodalga darbeleriyle pozitronun kuantum geçişleri tetiklenip gözlemlendi; bu, manyetik momentin yüksek hassasiyetle ölçülmesini sağladı.
Elektronun manyetik momenti daha önce 10 trilyonda bir hassasiyetle ölçülmüştü; yeni düzenek, pozitron üzerinde benzer bir doğruluğa ulaşmayı hedefliyor.
Şimdilik elektron ile pozitron arasında beklenmedik bir fark bulunmadı, ancak deneyin ölçüm kapasitesi gelecekte böyle bir farkın tespit edilmesine olanak tanıyabilir.
Standart Model, temel parçacıkları ve doğadaki dört temel kuvvetten üçünü açıklıyor, ancak evrende antimaddeden çok daha fazla madde bulunmasının nedenini açıklayamıyor.
Bu nedenle, maddenin antimaddenin üzerine üstün gelmesinin arkasındaki küçük bir farkın keşfedilmesi, mevcut teorilerin yeniden değerlendirilmesini gerektirebilir.
Gabrielse, ölçümlerin eşit çıkmasının mevcut teorilerle uyumlu olduğunu belirtti; ancak bir farklılık tespit edilirse, bu son yüzyılın en büyük fizik keşiflerinden biri olabileceğini ifade etti.
