.Matter vs. Antimatter: New CERN Experiment Challenges Conventional Physics
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.Matter vs. Antimatter: New CERN Experiment Challenges Conventional Physics
물질 대 반물질: 새로운 CERN 실험이 기존 물리학에 도전하다
주제:반물질반양성자입자물리학양자 역학 Heinrich -Heine University Duesseldorf 2024년 8월 7일 물질 반물질 입자 CERN의 BASE 협업은 반양성자를 더 빠르게 냉각하는 새로운 방법을 개발하여 질량과 자기 모멘트를 더 정확하게 측정할 수 있게 했습니다. 이 획기적인 발견은 물질과 반물질 간의 비대칭성을 밝혀내어 입자 물리학의 현재 표준 모델에 도전하는 데 도움이 될 수 있습니다.
CERN 의 BASE 팀은 반양성자 냉각 기술을 개량하여 더 빠르고 정확한 측정을 가능하게 했는데, 이는 기존 물질-반물질 대칭 이론에 도전하는 것으로, 잠재적으로 우주의 구성에 대한 우리의 이해를 재구성할 것입니다. 우주에는 물질이 있고 반물질은 거의 없는 이유는 무엇일까요? 하인리히 하이네 뒤셀도르프 대학교(HHU)의 슈테판 울머 교수가 이끄는 제네바의 유럽 원자핵 연구 기구(CERN)의 BASE 국제 연구 협업은 이 질문에 대한 중요한 실험적 돌파구를 마련했습니다. 그들은 전례 없는 정밀도로 반양성자의 질량과 자기 모멘트를 측정하는 방법을 개발했는데, 이는 물질과 반물질 사이의 가능한 비대칭성을 발견하는 데 도움이 될 수 있습니다. BASE 팀은 이전에 가능했던 것보다 훨씬 빠르게 개별 반양성자를 냉각할 수 있는 트랩을 설계했으며, 이는 과학 저널인 Physical Review Letters 에 보고되었습니다 .
-130억 년 전 빅뱅 이후 , 우주는 고에너지 복사로 가득 차 있었고, 이는 양성자와 반양성자와 같은 물질과 반물질 입자의 쌍을 끊임없이 생성했습니다. 이러한 쌍이 충돌하면 입자가 소멸되어 다시 순수한 에너지로 변환됩니다. 따라서 결국 정확히 동일한 양의 물질과 반물질이 생성되고 다시 소멸되어야 하며, 결과적으로 우주는 대체로 무물질이 되어야 합니다.
맥스웰의 데몬 쿨링 더블 트랩 BASE 협업에서 개발한 "맥스웰의 데몬 냉각 더블 트랩". 이것은 반양성자를 고정밀 측정에 필요한 온도로 매우 빠르게 냉각하는 데 사용할 수 있습니다. 출처: BASE-Collaboration / Stefan Ulmer
-그러나 물질적 대상이 존재하기 때문에 분명히 불균형, 즉 비대칭이 있습니다. 반물질보다 미미한 양의 물질이 생성되었는데, 이는 입자 물리학의 표준 모형과 모순됩니다. 따라서 물리학자들은 수십 년 동안 표준 모형을 확장하려고 노력해 왔습니다. 이를 위해 그들은 또한 기본적인 물리적 매개변수에 대한 매우 정확한 측정이 필요합니다.
BASE 협업의 역할 이것은 BASE 협업("Baryon Antibaryon Symmetry Experiment")의 시작점입니다. 여기에는 뒤셀도르프, 하노버, 하이델베르크, 마인츠, 도쿄의 대학, 취리히의 스위스 연방 공과대학, 제네바의 CERN, 다름슈타트의 GSI 헬름홀츠 센터, 하이델베르크의 막스 플랑크 원자물리학 연구소, 브라운슈바이크의 독일 국립 계측 연구소(PTB), 와코/일본의 RIKEN이 참여합니다. "우리가 답하고자 하는 핵심 질문은 다음과 같습니다. 물질 입자와 그에 상응하는 반물질 입자의 무게가 정확히 같고, 정확히 동일한 자기 모멘트를 가지고 있는지, 아니면 아주 작은 차이가 있는지."
BASE의 대변인인 스테판 울머 교수가 설명합니다. 그는 HHU의 실험 물리학 연구소 교수이며 CERN과 RIKEN에서 연구를 수행합니다. 물리학자들은 개별적이고, 초저온이며, 따라서 극도로 낮은 에너지의 반양성자에 대해 소위 스핀 플립(양성자 스핀의 양자 전이)에 대한 매우 고해상도 측정을 원한다. 즉, 양성자 스핀의 방향 변화다. 울머는 "측정된 전이 주파수에서 우리는 다른 것들 중에서도 반양성자의 자기 모멘트, 말하자면 미세한 내부 막대 자석을 결정할 수 있다"고 설명하며, "목표는 양성자와 반양성자 내의 이러한 막대 자석이 동일한 강도를 가지고 있는지 전례 없는 수준의 정확도 로 확인하는 것이다 "라고 덧붙였다.
반양성자 스핀 전이 이 트랩은 가장 높은 정확도로 반양성자 스핀 전이를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 출처: BASE-Collaboration / Barbara Maria Latacz
이러한 수준의 정확도를 달성할 수 있는 방식으로 측정을 위한 개별 반양성자를 준비하는 것은 매우 시간이 많이 걸리는 실험 작업입니다. BASE 협업은 이제 이와 관련하여 결정적인 진전을 이루었습니다. CERN의 Barbara Maria Latacz 박사이자 현재 Physical Review Letters에 "편집자 제안"으로 게재된 연구의 주저자는 "최대 온도가 200mK인 반양성자, 즉 매우 차가운 입자가 필요합니다. 이것이 다양한 스핀 양자 상태를 구별하는 유일한 방법입니다. 이전 기술을 사용하면 CERN 가속기 단지에서 얻은 반양성자를 이 온도로 냉각하는 데 15시간이 걸렸습니다. 우리의 새로운 냉각 방법은 이 기간을 8분으로 단축합니다."라고 말했습니다. 연구자들은 소위 페닝 트랩 두 개를 하나의 장치인 "맥스웰의 데몬 냉각 더블 트랩"으로 결합하여 이를 달성했습니다.
이 트랩은 가장 차가운 반양성자만을 표적 기준으로 준비하여 후속 스핀 플립 측정에 사용할 수 있게 합니다. 더 따뜻한 입자는 거부됩니다. 이렇게 하면 더 따뜻한 반양성자를 냉각하는 데 필요한 시간이 없어집니다. 상당히 짧은 냉각 시간은 상당히 짧은 기간 내에 필요한 측정 통계를 얻기 위해 필요하며, 측정 불확실성을 더욱 줄일 수 있습니다. 라타츠: "최소 1,000개의 개별 측정 주기가 필요합니다. 새로운 트랩을 사용하면 약 1개월의 측정 시간이 필요한 반면, 기존 기술을 사용하면 거의 10년이 걸리며 실험적으로 실현이 불가능할 것입니다." 울머: “BASE 트랩을 통해 우리는 이미 양성자와 반양성자의 자기 모멘트가 최대 10억분의 1, 즉 10-9만큼 다르다는 것을 측정할 수 있었습니다. 우리 는 스핀 식별 오류율을 1,000배 이상 개선할 수 있었습니다.
다음 측정 캠페인에서는 자기 모멘트 정확도를 10-10으로 개선하고자 합니다 . ” 울머 교수의 미래 계획: "우리는 제네바의 CERN에서 생성된 반양성자를 HHU의 새로운 연구실로 운반하는 데 사용할 수 있는 이동식 입자 트랩을 만들고 싶습니다. 이것은 측정의 정확도를 최소한 10배 더 향상시킬 수 있도록 설정되었습니다." 배경: 기본 입자에 대한 트랩 트랩은 자기장과 전기장을 사용하여 개별 전기적으로 대전된 기본 입자, 그 반입자 또는 원자핵을 장기간 저장할 수 있습니다. 10년 이상의 저장 기간이 가능합니다. 그런 다음 트랩에서 표적 입자 측정을 수행할 수 있습니다.
두 가지 기본적인 구조 유형이 있습니다. 소위 폴 트랩(1950년대 독일 물리학자 볼프강 폴이 개발)은 입자를 고정하기 위해 교류 전기장을 사용합니다. 한스 G. 데멜트가 개발한 "페닝 트랩"은 균일한 자기장과 정전기 사중극자장을 사용합니다. 두 물리학자는 모두 1989년에 개발에 대한 노벨상을 수상했습니다. 참고문헌: “단일 트랩된 반양성자를 사용한 비파괴적 스핀 양자 전이 분광법을 위한 대규모 사이클로트론 모드 냉각 개선”, BASE 협업, BM Latacz, M. Fleck, JI Jäger, G. Umbrazunas, BP Arndt, SR Erlewein, EJ Wursten, JA Devlin, P. Micke, F. Abbass, D. Schweitzer, M. Wiesinger, C. Will, H. Yildiz, K. Blaum, Y. Matsuda, A. Mooser, C. Ospelkaus, C. Smorra, A. Soter, W. Quint, J. Walz, Y. Yamazaki 및 S. Ulmer, 2024년 8월 1일, Physical Review Letters . DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.053201
https://scitechdaily.com/matter-vs-antimatter-new-cern-experiment-challenges-conventional-physics/
mssoms 메모 2408080155()무물질은 oss
물질과 반물질이 결합하면 무물질이다. 무물질을 절대값이 있고 질령이 존재하는 것이면 oser와 같다. oser의 magicsum 상태가 oss이다. 이는 msbase1의 매개변수로 ms1의 2배 크기의 msbase2를 만들어낸다.
소스1.편집
130억 년 전 빅뱅 이후 , 우주는 고에너지 복사로 가득 차 있었고, 이는 양성자와 반양성자와 같은 물질과 반물질 입자의 쌍을 끊임없이 생성했다. 이러한 쌍이 충돌하면 입자가 소멸되어 다시 순수한 에너지로 변환됩니다. 따라서 결국 정확히 동일한 양의 물질과 반물질이 생성되고 다시 소멸되어야 하며, 결과적으로 우주는 대체로 무물질이 되어야 한다.
그러나 물질적 대상이 존재하기 때문에 분명히 불균형, 즉 비대칭(msbase)이 있다. 반물질보다 미미한 양의 물질이 생성되었는데, 이는 입자 물리학의 표준 모형과 모순(?그렇지 않을 수 있다)된다. 따라서 물리학자들은 수십 년 동안 표준 모형을 확장하려고 노력해 왔다. 이를 위해 그들은 또한 기본적인 물리적 매개변수에 대한 매우 정확한 측정(oss=zerosum)이 필요하다?
1.
보기1.은 9차 msbase를 2배 크기의 18차 msbase로 만들어내는데, 매개변수 9차 oss가 필요했다. 그모습이 바로 보기1.smsoss이다. oser는 무물질을 oss를 만들어내는 단위이다. 이는 양성자와 반양성자가 만나 사라지는 게 아니라 zerosum으로 인하여 균형적 얽힌 상태를 만들어낸다. 그것이 zerosum을 가진 매개변수 보기1.smsoss이다. 허허. 어렵게 보이나? 방식을 다르게 설명하기 때문이다. 쉬운 이야기이다. 허허.
보기1.
Sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
- Since the Big Bang 13 billion years ago, the universe has been filled with high-energy radiation, which constantly creates pairs of matter and antimatter particles, such as protons and antiprotons. When these pairs collide, the particles annihilate and are converted back into pure energy. Therefore, in the end, exactly the same amount of matter and antimatter should be created and annihilated again, and as a result, the universe should be largely matterless.
- However, since material objects exist, there is clearly an imbalance, or asymmetry. A tiny amount of matter was created compared to antimatter, which contradicts the Standard Model of particle physics. Therefore, physicists have been trying to extend the Standard Model for decades. To do this, they also need very accurate measurements of fundamental physical parameters.
mssoms note 2408080155() No matter is oss
When matter and antimatter combine, it is no matter. If no matter has an absolute value and a material entity exists, it is like oser. The magic sum state of oser is oss. This creates msbase2, which is twice the size of ms1, as a parameter of msbase1.
Source1.Edit
Since the Big Bang 13 billion years ago, the universe has been filled with high-energy radiation, which has constantly created pairs of matter and antimatter particles, such as protons and antiprotons. When these pairs collide, the particles annihilate and are converted back into pure energy. Therefore, in the end, exactly the same amount of matter and antimatter should be created and annihilated again, and as a result, the universe should be largely non-matter.
However, since there are material objects, there is clearly an imbalance, or asymmetry (msbase). A tiny amount of matter was created compared to antimatter, which contradicts the Standard Model of particle physics (or maybe not). Therefore, physicists have been trying to extend the Standard Model for decades. To do this, they also need very accurate measurements (oss=zerosum) of fundamental physical parameters?
1.
View 1. is to create 9th msbase to 18th msbase with double the size, and it requires parameter 9th oss. That is View 1.smsoss. oser is a unit that creates oss from non-matter. This is because protons and antiprotons do not meet and disappear, but rather create a balanced entangled state due to zerosum. That is parameter View 1.smsoss with zerosum. Hehe. Does it look difficult? It is because the method is explained differently. It is an easy story. Hehe.
View 1.
Sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
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