Согласно новому исследованию, полые сферические пузырьки, заполненные газом из атомов позитрония (ключевого компонента гамма-лазера) стабильны в жидком гелии.
При столкновении электрона с его античастицей, позитроном, они могут аннигилировать, создав мощное электромагнитное излучение, называемое гамма-излучением, или образовать экзотический водородоподобный атом связанного состояния, называемый позитронием. Для создания луча гамма-лазера позитроний должен находиться в состоянии конденсата Бозе-Эйнштейна, чтобы обеспечить больше взаимодействий и усилить излучение.
Расчеты физика Аллена Миллса из Калифорнийского университета в Риверсайде показывают, что пузырь из миллионов таких экзотических атомов в жидком гелии будет существовать как бозе-эйнштейновский конденсат вещества-антивещества и будет в шесть раз плотнее воздуха.
Гелий становится жидким только при чрезвычайно низких температурах и имеет отрицательное сродство к позитронию. Пузырьки образуются в нем и существуют продолжительное время из-за того, что гелий отталкивает позитроний.
Миллс говорит, что его лаборатория уже настраивает пучок антивещества в поисках предсказанных экзотических пузырьков. Ближайшими результатами экспериментов могут быть наблюдение туннелирования позитрония через графеновый лист, а также образование лазерного пучка атомов позитрония.
Гамма-лазер можно будет использовать для медицинской визуализации, в космических аппаратах, квантовых компьютерах и для лечения рака.
Ранее мы также сообщали о том, что ученые нашли новый способ измерения силы тяжести с помощью пар атомов.
текст: Илья Бауэр, фото: University of California, Riverside