Antiprotonik geliy

thumb| Antiprotonik geliy atomining sxematik chizmasi.
 Antiprotonik geliy geliy yadrosi atrofida aylanib yuruvchi antiproton va elektrondan tashkil topgan 3 tanali atomdir. U qisman materiyadan va qisman antimateriyadan iborat. Atomning elektri neytraldir, chunki elektronlari ham, antiprotonlari ham -1 zaryadga ega, geliy yadrolari esa +2 zaryadga ega. U eksperimental ravishda hosil bo'ladigan modda-antimateriya bilan bog'langan har qanday holatda eng uzoq umrga ega. 

 Ishlab chiqarish 
Ushbu ekzotik atomlarni oddiy geliy gazi bilan antiprotonlarni aralashtirish natijasida hosil qilish mumkin; antiproton kimyoviy reaktsiyada oddiy geliy atomidagi 2 ta elektrondan birini chiqarib tashlaydi. Chiqarilgan elektron o'rnida geliy yadrosi atrofida aylana boshlaydi. Shu geliy gaziga kiritilgan antiprotonlarning taxminan 3% holatida sodir bo'ladi. Katta asosiy kvant soni va burchak momentum kvant soni 38 ga yaqin bo'lgan antiproton orbitasi geliy yadrosi yuzasidan uzoqda joylashgan. Shunday qilib, antiproton yadro atrofida o'nlab mikrosekundlar atrofida aylanib, oxir-oqibat uning yuzasiga tushib, yo'q bo'lib ketishi mumkin. 

 Lazer spektroskopiyasi 
Antiprotonik geliy atomlari CERN da ASACUSA tajribasi tomonidan o'rganilmoqda. Bu taqiqotda atomlar geliy gazidagi antiprotonlar nurini to'xtatish orqali hosil qiladi. So'ng atomlar kuchli lazer nurlari bilan nurlanadi, bu jarayon ulardagi antiprotonlarning rezonanslashiga va bir atom orbitasidan ikkinchisiga o'tishiga olib keladi.

Boshqa bog'langan holatlar spektroskopiyasida bo'lgani kabi, Doppler kengayishi va boshqa effektlar ham aniqlik uchun qiyinchiliklar tug'diradi. Tadqiqotchilar aniq natijalarga erishish uchun turli usullardan foydalanadilar. Doppler-cheklangan aniqlikdan oshib ketish usullaridan biri ikki fotonli spektroskopiyadir. 

2022-yildagi tadqiqotlar ASACUSA antiprotonik geliy spektral chiziqlarining kutilmagan qisqarishi aniqladi . 

 Antiproton va elektron orasidagi massa nisbatini o'lchash 
ASACUSA eksperimenti atomda rezonanslash uchun zarur bo'lgan lazer nurining maxsus chastotasini o'lchash orqali antiprotonning massasini aniqladi, ular elektrondan marta kattaroq massada o'lchadilar. Bu tajribaning aniqlik darajasida "muntazam" protonning massasi bilan bir xil. Bu CPT (zaryad, parite va vaqtni o'zgartirish uchun qisqa) deb ataladigan tabiatning asosiy simmetriyasining tasdig'idir.

 Antiproton va proton massalari va zaryadlarini solishtirish 
Antiprotonik geliyning lazer spektroskopiyasi bo'yicha yuqoridagi natijalarni CERNda ATRAP va BASE hamkorligi tomonidan amalga oshirilgan antiproton siklotron chastotasining alohida yuqori aniqlikdagi o'lchovlari bilan taqqoslash orqali antiprotonning massasi va elektr zaryadini proton qiymatlari bilan aniq taqqoslash mumkin. 

 Antiprotonik geliy ionlari 
Antiprotonik geliy ioni geliy yadrosi va orbitadagi antiprotondan iborat 2 tanali ob'ektdir. Elektr zaryadi +1 ga teng. 100 tagacha xizmat qilish muddatiga ega sovuq ionlar 2005 yilda ASACUSA tajribasi tomonidan ishlab chiqarilgan.

 Pionik geliy 
2020 yilda ASACUSA Pol Scherrer Institut (PSI) bilan hamkorlikda spektroskopik o'lchovlar bilan uzoq umr ko'radigan pionik geliyning eksperimental tekshiruvi haqida xabar berdi; birinchi marta leptonni o'z ichiga olgan atomda. Uning mavjudligi 1964 yilda Tennessi universitetida Jorj Kondo tomonidan pufak kamerasi izlaridagi ba'zi anomaliyalarni tushuntirish uchun bashorat qilingan, ammo uning mavjudligini tasdiqlovchi hech qanday aniq dalil olinmagan. Tajribada halqali siklotrondan manfiy zaryadlangan pionlar atomdan elektronni chiqarib yuborib, uning oʻrnini egallashi uchun oʻta suyuqlik geliy bilan toʻldirilgan tankga magnit fokuslangan. Eksperiment juda texnik ekanligini isbotladi va eksperimentni loyihalash va qurishni o'z ichiga olgan holda 8 yil davom etdi. 

 Yana qarang 

 Pozitroniy
 Protoniy

 

Turkum:Atom fizikasi