Nuevo experimento confirma que la antimateria también es cuántica

El interferómetro Talbot-Lau de la colaboración QUPLAS en el Laboratorio Positrón del Politecnico di Milano. © LHEP / AEC, Universidad de Berna

Las ondas de materia constituyen una característica crucial de la mecánica cuántica, en la cual las partículas tienen propiedades de onda y adicionalmente propiedades de partículas. Esta dualidad onda-partícula fue postulada en 1924 por el físico francés Louis de Broglie. La existencia de la propiedad de onda de materia ha sido satisfactoriamente demostrada en un gran número de experimentos en el que han intervenido electrones y neutrones así como como materia más compleja como moléculas.

Para la antimateria, la dualidad onda-partícula también ha sido probada a través de experimentos de difracción. Sin embargo, científicos que integran el QUPLAS han establecido ahora un comportamiento ondulatorio en un solo positrón (que es la antipartícula del electrón) a través de un experimento de interferencia.

La colaboración científica QUPLAS incluye a investigadores de la Universidad de Berna de la Universidad Politécnica de Milán. Para demostrar la dualidad de una onda en un solo positrón, llevaron a cabo mediciones a partir del llamado “experimento de la doble rendija” que fue propuesto originalmente por físico que incluyen a Albert Einstein y a Richard Feynman; generalmente es utilizado en la teoría cuántica para demostrar la naturaleza ondulatoria de las partículas.

En el experimento, los positrones fueron dirigidos desde una fuente a un detector sensible a la posición. En medio, había rejillas con patrones de dos o más rendijas a través de las cuales viajaban las partículas. Las partículas comportándose como partículas (valga la redundancia) viajaban en líneas rectas y produjeron un patrón que correspondía exactamente con el de las rejillas. Si las partículas tienen una naturaleza ondulatoria, aparece entonces un patrón de interferencia rayado que aparece diferente de la rejilla. El nuevo patrón fue generado por la superposición de las ondas emitidas por la fuente y que viajaron a través de la rejilla.

Los investigadores fueron capaces, así, de generar un patrón de interferencia de este tipo a partir de ondas de antimateria individuales. Paola Scampoli, una de las investigadoras del proyecto ha dicho que “nuestras observaciones de la dependencia energética del patrón de interferencia prueba su origen mecánico-cuántico y, por lo tanto, la naturaleza ondulatoria de los positrones”, y a lo que nosotros agregaríamos: la posible la naturaleza ondulatoria de la antimateria que se tendría que probar a partir de más experimentos de este tipo en el que se utiliza la Interferometría.

Este tipo de experimentos podrían ayudar a resolver el misterio de por qué hay un desbalance entre materia y antimateria en el Universo.

Referencia: www.phys.org

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