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欧洲科学家首次捕获反物质原子 有助理解世界

欧洲核研究组织的科学家日前表示,他们已首次捕获到反物质原子。这个重大突破有助于科学家了解正常物质和反物质之间的差异,也意味着以往不可能做到的物理学基本原理测试已成为一种可能。
欧洲科学家首次捕获反物质原子 有助理解世界
在实验室内产生正电子和反质子等反物质粒子并不困难,但将这些粒子组合成反物质原子却是一项相当大的挑战。2002年,两支研究小组率先实现了这一目标。相比之下,操控反氢原子由一个反质子和一个正电子构成的束缚原子的难度更大,因为这种原子只要与正常物质遭遇就会立即消失。
据阿尔法反氢原子捕获项目参与者、丹麦奥胡斯大学的杰夫汉格斯特介绍,捕获反氢原子的基本原理是利用了原子本身所带的很小的磁性,所以可以借助磁场对其进行干扰,“可以把它们理解为指南针上很小的指针,磁场会使他们偏向”。研究小组在反氢原子产生的外围建造了一个“磁瓶”,如果这些反氢原子移动的速度不是很快,就会被捕获。
研究小组证实,从他们制造的1000万个反质子和7亿个正电子中,共形成了38个稳定的反氢原子,每一个反氢原子的存在时间只有十分之二秒左右。研究人员的下一步工作是制造更多反氢原子并使其在“陷阱”内存在更长时间,以对其进行进一步研究。
在当前的物理学“标准模型”中,包括质子、电子、中子以及大量更为奇特粒子在内的每一种粒子都有其反粒子“镜像”,如电子的反粒子是正电子。物理学上一个最大的谜团就是,我们这个世界为何由占据压倒性地位的正常物质构成,而不是反物质。根据物理学定律,这两种在宇宙诞生时出现的物质数量上应该没有任何差异。
汉格斯特教授表示:“正常物质和反物质之间可能还存在一些更为基本的差异,其可能与宇宙诞生之初产生巨大能量的事件有关,这也是为什么捕获反物质具有非常重要的意义。”

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