Η αντιύλη δεν είναι απλώς κατασκευασμένη από αντι-σωματίδια, είναι επίσης φτιαγμένη από κύματα. Τώρα γνωρίζουμε ότι αυτό ισχύει ακόμα και στο επίπεδο ενός μοναδικού σωματιδίου αντιύλης.
Οι φυσικοί έχουν γνωρίσει εδώ και πολύ καιρό ότι σχεδόν όλα - το φως και άλλες μορφές ενέργειας, αλλά και κάθε άτομο στο σώμα σας - υπάρχουν τόσο ως σωματίδια όσο και ως κύματα, μια έννοια που είναι γνωστή ως δυαδικότητα των σωματιδιακών κυμάτων. Αυτό έχει δει ξανά και ξανά σε πειράματα. Αλλά τα σωματίδια αντιύλης, τα οποία είναι πανομοιότυπα με τους εταίρους της ύλης, εκτός από το αντίθετο φορτίο και το γύρισμα τους, είναι πολύ πιο δύσκολο να πειραματιστούν. Αυτά τα δίδυμα της ύλης φτάνουν στην ύπαρξη φευγαλέα, συνήθως σε μαζικούς επιταχυντές σωματιδίων.
Αλλά τώρα, οι φυσικοί έχουν δείξει στο επίπεδο μιας μόνο θέσης - μια αντιύλη δίδυμο του ηλεκτρονίου - ότι και η αντιύλη είναι κατασκευασμένη από σωματίδια και κύματα.
Για να δείξουν ότι τα ποζιτρόνια είναι επίσης κύματα, οι φυσικοί εκτελούσαν μια πιο περίπλοκη εκδοχή του διάσημου πειράματος διπλής σχισμής το οποίο το 1927 έδειξε αρχικά ότι τα ηλεκτρόνια - μια μορφή ύλης - είναι σωματίδια και κύματα.
Στο αρχικό πείραμα διπλής σχισμής, οι επιστήμονες πυροβόλησαν ένα ρεύμα ηλεκτρονίων μέσω ενός φύλλου με δύο σχισμές σε αυτό, με έναν ανιχνευτή στην άλλη πλευρά. Εάν τα ηλεκτρόνια ήταν μόνο σωματίδια, θα είχαν σχηματίσει ένα μοτίβο δύο φωτεινών γραμμών στον ανιχνευτή. Αλλά ενήργησαν σαν κύματα, έτσι «διαχέονται» σαν το φως, σχηματίζοντας ένα διάχυτο μοτίβο πολλών εναλλασσόμενων φωτεινότερων και πιο διαυγών γραμμών. (Όταν δύο κύματα αλληλεπικαλύπτονται αλλά μετατοπίζονται μεταξύ τους, οι κορυφές και οι κοιλάδες των κυμάτων ακυρώνονται ή προστίθενται, δημιουργώντας ένα χαρακτηριστικό πρότυπο γνωστό ως παρεμβολή. Αυτά τα είδη πειραμάτων είναι γνωστά ως συμβολομετρία.)
Το 1976, οι φυσικοί βρήκαν πώς να αποδείξουν το ίδιο αποτέλεσμα με ένα ηλεκτρόνιο τη φορά, αποδεικνύοντας ότι ακόμη και τα μόνα ηλεκτρόνια είναι κύματα που μπορούν να «παρεμβαίνουν» μεταξύ τους.
Οι φυσικοί έχουν δείξει από τότε ότι όταν αναπηδούν τα ποζιτρόνια από μια ανακλαστική επιφάνεια, συμπεριφέρονται σαν κύματα. Αλλά μέχρι τώρα δεν είχαν πραγματοποιήσει ποτέ ένα διπλό τεστ που να δείχνει ότι τα μεμονωμένα ποζιτρόνια είχαν κυματομορφή. Αυτό το είδος πειράματος προσφέρει στους φυσικούς ευκαιρίες να μελετήσουν τη συμπεριφορά της αντιύλης σε ένα επίπεδο που είναι βαθύτερο από ποτέ.
Για το έγγραφο αυτό, που δημοσιεύτηκε στις 3 Μαΐου στο περιοδικό Science Advances, μια ομάδα Ιταλών και Ελβετών φυσικών βρήκε πώς να δημιουργήσει μια δέσμη ποζιτρονίων χαμηλής ενέργειας που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση της πρώτης έκδοσης αντιύλης του πειράματος διπλής σχισμής. Όταν οι φυσικοί κατευθύνουν τα ποζιτρόνια μέσω μιας πιο περίπλοκης σειράς πολλαπλών σχισμών, τα ποζιτρόνια προσγειώθηκαν στον ανιχνευτή σε ένα μοτίβο που θα περίμενε κανείς από τα κύματα, όχι μεμονωμένα σωματίδια.
"Η παρατήρησή μας ... αποδεικνύει την κβαντομηχανική προέλευση και συνεπώς την κυματική φύση των ποζιτρονίων", δήλωσε σε δήλωσή του ο Paola Scampoli, φυσικός στο Πολυτεχνείο του Μιλάνου και συν-συγγραφέας του εγγράφου.
Αυτό το έργο, οι συγγραφείς έγραψαν, ανοίγει την πόρτα σε ένα νέο είδος πειράματος "συμβολομετρίας". Στη συνέχεια, ελπίζουν να απαντήσουν σε ερωτήσεις σχετικά με την κυματική φύση πιο σύνθετης εξωτικής ύλης και να χρησιμοποιήσουν αυτά τα αποτελέσματα για να ερευνήσουν τη φύση της βαρύτητας σε πολύ μικρές κλίμακες.
