Antimateri tidak hanya terbuat dari antipartikel, tetapi juga terbuat dari gelombang. Sekarang kita tahu bahwa ini berlaku bahkan pada tingkat partikel antimateri tunggal.
Fisikawan telah lama mengetahui bahwa hampir semua hal - cahaya dan bentuk energi lainnya, tetapi juga setiap atom dalam tubuh Anda - ada sebagai partikel dan gelombang, sebuah konsep yang dikenal sebagai dualitas gelombang partikel. Itu telah ditunjukkan berulang kali dalam eksperimen. Tetapi partikel antimateri, yang identik dengan pasangan materi mereka, kecuali untuk muatan dan putaran berlawanan, jauh lebih sulit untuk eksperimen. Si kembar materi ini melayang dengan cepat, biasanya dalam akselerator partikel masif.
Tetapi sekarang, fisikawan telah menunjukkan pada tingkat positron tunggal - kembar antimateri elektron - bahwa antimateri juga terbuat dari partikel dan gelombang.
Untuk menunjukkan bahwa positron juga gelombang, fisikawan melakukan versi yang lebih rumit dari "eksperimen celah ganda" yang terkenal, yang pada tahun 1927 pertama menunjukkan bahwa elektron - suatu bentuk materi - adalah partikel dan gelombang.
Dalam percobaan celah ganda asli, para ilmuwan menembakkan aliran elektron melalui selembar dengan dua celah di atasnya, dengan detektor di sisi lain. Jika elektron hanya partikel, mereka akan membentuk pola dua garis terang pada detektor. Tetapi mereka bertindak seperti gelombang, sehingga mereka "terdifraksi" seperti cahaya, membentuk pola tersebar dari banyak garis yang lebih terang dan lebih redup. (Ketika dua gelombang tumpang tindih tetapi bergeser relatif satu sama lain, puncak dan lembah gelombang membatalkan atau bertambah, menciptakan pola khas yang dikenal sebagai gangguan. Jenis percobaan ini dikenal sebagai interferometri.)
Pada tahun 1976, fisikawan menemukan cara untuk menunjukkan efek yang sama dengan satu elektron pada suatu waktu, membuktikan bahwa bahkan elektron tunggal adalah gelombang yang dapat "mengganggu" satu sama lain.
Fisikawan telah menunjukkan bahwa ketika Anda memantul positron dari permukaan reflektif, mereka berperilaku seperti gelombang. Tetapi sampai sekarang, mereka belum pernah melakukan percobaan celah ganda yang menunjukkan bahwa masing-masing positron memiliki sifat gelombang. Melakukan eksperimen semacam itu menawarkan kesempatan kepada fisikawan untuk mempelajari perilaku antimateri pada tingkat yang lebih dalam dari sebelumnya.
Untuk makalah ini, yang diterbitkan 3 Mei dalam jurnal Science Advances, tim fisikawan Italia dan Swiss menemukan cara menghasilkan berkas positron berenergi rendah yang dapat digunakan untuk melakukan versi antimateri pertama dari percobaan celah ganda. Ketika fisikawan mengarahkan positron melalui serangkaian celah berganda yang lebih kompleks, positron mendarat di detektor dalam pola yang Anda harapkan dari gelombang, bukan partikel individu.
"Pengamatan kami ... membuktikan asal kuantum-mekanis dan dengan demikian sifat gelombang positron," Paola Scampoli, seorang ahli fisika di Politecnico of Milano dan rekan penulis makalah, mengatakan dalam sebuah pernyataan.
Karya ini, penulis menulis, membuka pintu ke jenis baru "interferometri" percobaan. Selanjutnya, mereka berharap untuk menjawab pertanyaan tentang sifat gelombang materi eksotis yang lebih kompleks, dan menggunakan hasil tersebut untuk menyelidiki sifat gravitasi pada skala yang sangat kecil.
