Opis projektu
Badania materii i antymaterii za pomocą atomów egzotycznych
Teoretycznie każdej cząsteczce materii odpowiada taka sama cząsteczka antymaterii o przeciwnym ładunku. Cząstki te powstały podczas Wielkiego Wybuchu, z którego wyłoniły się równe ilości materii i antymaterii. Jednak gdy cząsteczka materii napotyka swój antymaterialny odpowiednik, dochodzi do ich anihilacji, więc obserwowana we wszechświecie przewaga materii nad antymaterią nie ma sensu. Atomy egzotyczne stanowią interesujące narzędzie do badania materii i antymaterii. W atomach egzotycznych jedna lub więcej cząstek (materii) subatomowej zostaje zastąpiona inną cząstką subatomową o tym samym ładunku. Przy wsparciu z działań „Maria Skłodowska-Curie” zespół projektu QUARTET bada przejścia kwantowe w atomach egzotycznych, aby uzyskać nowy wgląd w zachowania materii i antymaterii.
Cel
Based on our understanding of the universe, we, who are made of matter, should not exist. This is due to the fact that the subatomic world is largely indifferent between matter and antimatter, predicting that they would be created in almost equal amounts in a big-bang scenario, and subsequently annihilate to form pure energy. This conundrum is called the baryon asymmetry problem. It is one of the major and most pressing unsolved questions in science today. One way of addressing this problem is to look for deviations between precision measurements and Standard Model predictions. However, a major limitation arises in the stage of comparison with theory due to nuclear-structure effects. Conducting measurements with exotic atoms overcomes this limitation, either by comparing measured properties between atoms and anti-atoms directly with no input from theory, or by measuring systems composed of particles with no internal structure. QUARTET - Quantum transitions in exotic atoms, will pursue both directions through two complementary experimental campaigns:
1. Muonium spectroscopy using the most intense low-energy muon beam at PSI.
2. Antihydrogen spectroscopy using the most intense low-energy proton beam at the ELENA beamline at CERN.
QUARTET will focus on transitions in the microwave region of the electromagnetic spectrum, namely the classical Lamb-Shift, which for Antihydrogen has an added value: If no difference between matter and its counterpart is observed, this measurement will provide the first determination of the antiproton charge radius.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
8092 Zuerich
Szwajcaria