Ymateb i Coronafeirws: cyngor a gwybodaeth ddiweddaraf
Ymchwilwyr yn canfod dadleoliad Lamb mewn gwrth-hydrogen

Mae ffisegwyr o Brifysgol Abertawe, sydd ymhlith arweinwyr cydweithrediad ALPHA yn CERN, wedi mesur, am y tro cyntaf, y strwythur main mewn gwrth-hydrogen sy'n gysylltiedig â darganfyddiad enwog Willis Lamb bron 70 o flynyddoedd yn ôl.

Mae ymchwilwyr ar brosiect ALPHA yn CERN, gan gynnwys  rhai o Brifysgol Abertawe sydd ymhlith y sefydliadau sy'n arwain y prosiect, wedi defnyddio eu gallu ym maes sbectrosgopeg laser ar y llinell Lyman-alffa mewn gwrth-hydrogen, ac mae'r canlyniadau'n cynrychioli cam pwysig tuag at fesuriad manwl gywir o’r strwythur main yn y sbectrwm gwrth-hydrogen. Ar ben hynny, gallai helpu i benderfynu a oes gan hydrogen a gwrth-hydrogen yr un priodweddau, cwestiwn agored mewn ffiseg y gallai ei ateb gael canlyniadau pellgyrhaeddol.

Pennodd y sbectrosgopeg laser fod rhaniad y strwythur main yn 10.95 ± 0.17 GHz. Drwy gyfuno hyn â'u mesuriad blaenorol o'r cyfwng 1S 1/2–2S ½, pennwyd bod y dadleoliad Lamb yn 1.035 ± 0.094 GHz.

Meddai'r Athro Niels Madsen o Adran Ffiseg Prifysgol Abertawe: "O ganlyniad i'n gallu unigryw i ymdrin â sawl trosiad mewn gwrth-hydrogen, rydym yn agos at allu casglu'r un wybodaeth fanwl o wrth-hydrogen a arweiniodd, hanner degawd yn ôl, at chwyldro mewn ffiseg mater."

Ym 1947, sylwodd Willis Lamb ar nodwedd annisgwyl yn strwythur main y sbectrwm hydrogen. Llwyddodd y ffisegwr Americanaidd - a fyddai'n derbyn Gwobr Nobel am y darganfyddiad – i ganfod dadleoliad annisgwyl o ran egni electronau mewn atom hydrogen.

Ysbrydolodd gwaith Lamb lawer o ffisegwyr modern i ddatblygu damcaniaeth ynghylch electrodynameg gwantwm (QED). Yn y 70 o flynyddoedd diwethaf, mae QED wedi gwrthsefyll craffu ac mae llawer yn ystyried mai hon yw'r ddamcaniaeth ffisegol fwyaf llwyddiannus sy'n bodoli.

Drwy ymdrin â'r un manylion mewn gwrth-hydrogen, gobaith yr ymchwilwyr yw y byddant, yn y pen draw, yn datrys y dirgelwch pam y mae'n ymddangos bod gwrthfater yn hynod brin yn y bydysawd heddiw. Meddai'r Athro Stefan Eriksson o Adran Ffiseg Prifysgol Abertawe: "Mae'r canlyniad gwych hwn yn dangos bod gennym allu unigryw a rhyfeddol ym maes astudiaethau manwl gywir o wrth-hydrogen, a bydd grant diweddar yn ychwanegu momentwm sylweddol drwy ganiatáu i ni symud tuag at fetroleg amledd o'r radd flaenaf.”

Rhannu'r stori