Ma
traduction d’un article futuriste de NEWSPAPER SCIENCE S X
88888888888888888888888888888
DECEMBER 6,
2019
Gamma-ray laser moves a step closer to reality
88888888888888888888888888888
Le laser à
rayons gamma se rapproche de la réalité
par Iqbal
Pittalwala, Université de Californie - Riverside
Allen Mills
est professeur au département de physique et d'astronomie de l'UC Riverside.
Crédit: I. Pittalwala, UC Riverside.
Un physicien
de l'Université de Californie à Riverside a effectué des calculs montrant que des
bulles sphériques creuses remplies d'un gaz d'atomes de positronium sont
stables dans l'hélium liquide.
Les calculs
rapprochent les scientifiques de la réalisation d'un laser à rayons gamma, qui
peut avoir des applications en imagerie médicale, en propulsion de vaisseaux
spatiaux et en traitement du cancer.
Ephémère et brièvement
stable, le positronium est un atome semblable à l'hydrogène et un mélange de
matière et d'antimatière - en particulier, avec des états liés des électrons et
leurs antiparticules appelés positrons. Pour créer un faisceau laser à rayons
gamma, le positronium doit être dans un état appelé condensat de Bose-Einstein
- une collection d'atomes de positronium dans le même état quantique,
permettant plus d'interactions et de rayonnement gamma. Un tel condensat est
l'ingrédient clé d'un laser à rayons gamma.
"Mes
calculs montrent qu'une bulle d'hélium liquide contenant un million d'atomes de
positronium aurait une densité numériquement six fois supérieure à celle de
l'air ordinaire et existerait sous forme de condensat matière-antimatière
Bose-Einstein", a déclaré Allen Mills, professeur au Département. de
physique et d'astronomie et seul auteur de l'étude publiée aujourd'hui dans
Physical Review A.
L'hélium, le
deuxième élément le plus abondant de l'univers, n'existe sous forme liquide
qu'à des températures extrêmement basses. Mills a expliqué que l'hélium a une
affinité négative pour le positronium; des bulles se forment dans l'hélium
liquide car l'hélium repousse le positronium. La durée de vie du positronium dans l'hélium
liquide a été signalée pour la première fois en 1957.
Lorsqu'un
électron rencontre un positron, leur annihilation mutuelle pourrait être un
résultat, accompagnée de la production d'un type de rayonnement
électromagnétique puissant et énergétique appelé rayonnement gamma. Un deuxième
résultat labile est la formation de
positronium.
Mills, qui
dirige le laboratoire Positron à UC Riverside, a déclaré que le laboratoire
configure un faisceau d'antimatière dans
le but de produire les bulles exotiques dans l'hélium liquide que les calculs
de Mills prédisent. Ces bulles pourraient servir de source de condensats de
Bose-Einstein au positronium.
"Les
résultats à court terme de nos expériences pourraient être l'observation d'un
tunnel de positronium à travers une feuille de graphène, lequel est imperméable
à tous les atomes de matière ordinaire, y compris l'hélium, ainsi que la
formation d'un faisceau laser à atomes de positronium avec de possibles
applications informatiques quantiques", Mills m'a dit!
88888888888888888888888888888888888888
Explore further
Making long-lived positronium atoms for antimatter
gravity experiments
More information: A. P. Mills. Positronium Bose-Einstein
condensation in liquid He4 bubbles, Physical Review A (2019). DOI:
10.1103/PhysRevA.100.063615
Journal information: Physical Review A
Provided by University of California – Riverside
888888888888888888888888888888888
MES
COMMENTAIRE S
Je rappelle à
mes lecteurs que le positronium, noté Ps ou e+e-1, est un système quasi-stable
constitué d'un positron et d'un électron
tournicotant ensemble à une certaine distance ,en atome exotique.
Un électron et positron en orbite autour de leur centre commun, le centre de masse. C'est un état fondamental appelé le positronium.
!
Ma figure me
semble assez explicite !
La demi-vie
du positronium est tout au plus d'environ 100 nanosecondes, son existence se
terminant par un rapprochement des deux et donc une annihilation suivie d’une
production de gammas
C’est une réalité expérimentale prouvée et il en existe deux
sortes ;l ortho et le para en choisissant spins antiparallèles ou additifs
En revanche
le condensat de Bose –Einstein, prouvé expérimentalement lui aussi présente une configuration difficile à réaliser car il s’agit d’un
assemblage synchronisé de particules semblables et toutes dans le même état quantique…ironiquement
je l’assimile à une troupes de clones
défilant tous au pas cadencé !)
Donc il s’agit de réaliser des bulles d hélium
liquide de diamètre très spécifique pour engranger des positroniums en nombre suffisant
Les lasers
X sont difficiles a développer et on se
tourne vers des lasers x a électrons
libres ( mon article de la semaine
dernière ) …Alors que predire des lasers
gammas ???!!!
Ayant travaillé avec un de mes thésards sur la structure du fluor a la
température de l’hydrogène liquide je
peux assurer mes lecteurs que le projet de Mills est ambitieux et délicat et je lui souhaite bonne chance !
Jean-Marc Jancovici
RépondreSupprimer18 h ·
Réchauffement climatique : non, il n'y a pas de planète B rappellent des prix Nobel
Ce week-end, les quinze derniers lauréats des prix Nobel étaient réunis à Stockholm. L'occasion pour plusieurs d'entre eux d'aborder la question brûlante du réchauffement climatique. Et de rappeler que celle-ci doit désormais être prise au sérieux.
« L'espèce humaine a évolué et s'est développée sur Terre. Nous ne sommes pas faits pour survivre sur une autre planète. Penser que, lorsque les choses tourneront vraiment trop mal, nous pourrons nous réfugier ailleurs est tout simplement irresponsable. Les étoiles sont tellement loin de nous que je pense que nous n'avons aucune chance sérieuse de nous échapper de notre Planète. Nous ferions bien mieux de consacrer notre temps et notre énergie à en prendre soin », a déclaré Didier Queloz. Un avis à prendre d'autant plus au sérieux que l'astronome suisse a obtenu le prix Nobel de physique 2019 pour avoir découvert - avec Michel Mayor - la toute première exoplanète.