科學(xué)家首次“捉”到反物質(zhì)原子
神秘“反物質(zhì)”或成為人類的“末日武器”
歐洲核子研究中心的科學(xué)家們?cè)跉W洲當(dāng)?shù)貢r(shí)間的17日表示，通過大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，他們已經(jīng)俘獲了少量的“反物質(zhì)”，盡管只是少量的反氫原子而已，但已被科學(xué)界視為人類研究反物質(zhì)過程中的一次重大突破。
存在時(shí)間是關(guān)鍵
實(shí)際上，早在1995年，歐洲核子研究中心就首次制造出了9個(gè)反氫原子。但反氫原子只要與周圍環(huán)境中的正氫原子相遇就會(huì)湮滅，因此實(shí)驗(yàn)室中造出來的反氫原子稍縱即逝，科學(xué)家們根本無從研究它的真面目。2002年，歐洲核子研究中心的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明，反氫原子可以大量制造，但如何讓它們存在時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)仍是難題。
因此，這次實(shí)驗(yàn)成果的突破就在于，人工制造的38個(gè)反氫原子存在了大約0.17秒。這個(gè)時(shí)間在普通人看來也許非常短，但對(duì)科學(xué)家來說，已比先前有了實(shí)質(zhì)性的延長(zhǎng)，足夠他們進(jìn)行較為深入的觀察和研究。
利用磁場(chǎng)作“陷阱”
歐洲核子研究中心介紹說，這次之所以能夠?qū)⒎礆湓硬东@長(zhǎng)達(dá)0.17秒，要?dú)w功于一種特殊的磁場(chǎng)。在實(shí)驗(yàn)室中，反氫原子是在真空環(huán)境里制造出來的，正常情況下瞬間就會(huì)與正物質(zhì)發(fā)生湮滅并消失。而這個(gè)強(qiáng)大而復(fù)雜的磁場(chǎng)會(huì)像陷阱一樣“拖延時(shí)間”，使反氫原子與正物質(zhì)的接觸稍作延緩。
實(shí)驗(yàn)顯示，利用這種磁場(chǎng)，可以將“牽制”反氫原子的時(shí)間延長(zhǎng)到十分之一秒的量級(jí)，這對(duì)于觀察研究反氫原子來說已經(jīng)“足夠長(zhǎng)”。
最終，歐洲核子研究中心在制造出的數(shù)以千計(jì)的反氫原子中，成功地使其中的38個(gè)存在了大約0.17秒。
科學(xué)家稱，研究反物質(zhì)，之所以選擇氫原子入手，是因?yàn)闅湓又话粋�(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，是最簡(jiǎn)單的原子，因此被看做是物理學(xué)領(lǐng)域最佳的研究對(duì)象。
反物質(zhì)研究的重要一步
盡管這只是在實(shí)驗(yàn)室中制造并短暫捕捉到反物質(zhì)原子，但科學(xué)界仍然歡欣鼓舞，認(rèn)為這是物理學(xué)領(lǐng)域的一次突破，距離反物質(zhì)的“真相”又“近了一步”。
刊登這一研究成果的英國(guó)《自然》雜志稱，成功“捕捉”反氫原子后，通過比較反物質(zhì)和正物質(zhì)，科學(xué)家們就可以測(cè)試粒子物理學(xué)“標(biāo)準(zhǔn)模型”中最核心的基本對(duì)稱理論。歐洲核子研究中心主任羅爾夫·霍伊爾在17日發(fā)布的一份新聞公報(bào)中說，“這是反物質(zhì)研究領(lǐng)域的重要的一步。”
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