Helio de Antiprotonic

El helio de Antiprotonic es un átomo de tres cuerpos formado de un antiprotón y un electrón que está en órbita alrededor de un núcleo de helio. Así se hace en parte del asunto, y en parte del antiasunto. El átomo es eléctricamente neutro, desde tanto los electrones como los antiprotones tienen un precio de-1, mientras que los núcleos de helio tienen un precio de +2. El átomo de helio antiprotonic se llama un atomcule, ya que tiene una estructura como un átomo, pero tiene dos núcleos como una molécula.

Producción

Estos átomos exóticos se pueden producir mezclando simplemente antiprotones con el gas de helio ordinario; el antiprotón espontáneamente quita uno de los dos electrones contenidos en un átomo de helio normal en una reacción química, y luego comienza a estar en órbita el núcleo de helio en el lugar del electrón. Esto pasará en caso aproximadamente del 3% de los antiprotones introducidos en el gas de helio. La órbita del antiprotón, que tiene un número cuántico principal grande y número cuántico del momento angular de aproximadamente 38, está lejos de la superficie del núcleo de helio. El antiprotón puede estar en órbita así el núcleo durante decenas de microsegundos, antes de caerse finalmente a su superficie y aniquilación. Esta vida larga sólo se ve en caso de antiprotones mezclados en el helio; en todas otras sustancias, los antiprotones aniquilan un millón de veces más rápido, en menos que un picosegundo.

Espectroscopia de láser

Los átomos de helio de Antiprotonic están bajo el estudio por el experimento de ASACUSA en CERN. En estos experimentos, los átomos se producen primero parando una viga de antiprotones en el gas de helio. Los átomos son irradiados entonces por rayos láser potentes, que hacen que los antiprotones en ellos resuenen y salten de una órbita atómica al otro.

Medida de la proporción de masas entre el antiprotón y electrón

Midiendo la frecuencia particular de la luz de láser tenía que resonar el átomo,

el experimento de ASACUSA determinó la masa del antiprotón, que midieron a veces más masivo que un electrón. Esto es lo mismo como la masa de un protón "regular", dentro del nivel de certeza del experimento.

Esto es una confirmación de una simetría fundamental de la naturaleza llamada CPT (corto para Precio, Paridad e inversión del Tiempo). Esta ley dice que todas las leyes físicas aparecerían lo mismo si simultáneamente invirtiera el precio, paridad y el flujo del tiempo (o equivalentemente, la dirección de movimiento) en el universo. Una de las predicciones importantes de esta teoría es que las partículas y sus antipartículas deberían tener exactamente la misma masa.

Comparación de antiprotón y masas del protón y gastos

Comparando los susodichos resultados en la espectroscopia de láser de helio antiprotonic con medidas de precisión alta separadas de la frecuencia del ciclotrón del antiprotón realizada por la colaboración ATRAP en CERN, la carga eléctrica y de masas del antiprotón puede ser exactamente comparado con los valores del protón. El más reciente tales medidas muestran que la masa del antiprotón (y el valor absoluto del precio) es lo mismo como el protón a una precisión de 0.7 partes en mil millones.

Iones de helio de Antiprotonic

Un ión de helio antiprotonic es un objeto de dos cuerpos formado de un núcleo de helio y antiprotón orbital. Tiene una carga eléctrica de +1. Los iones fríos con vidas de hasta 100 ns se produjeron en CERN en 2005.

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