重磅！物理學家首次觀測到反物質的光譜

三體迷【科學邊界專欄】粒子物理學中的標準模型表明，宇宙大爆炸中理應產生了等量的物質與反物質。然而，在我們現在的宇宙中，物質卻要遠遠多於反物質。這是長期以來的一大未解之謎，科學家們對此一直爭論不休。

實際上，對反物質的研究是非常困難的。雖然科學家能夠製造出反物質，但是其存在的時間非常短暫，只要與物質接觸就會馬上發生湮滅。值得一提的是，物質與反物質發生湮滅時會釋放出大量的能量。1克的物質與1克的反物質相互湮滅所爆發的能量相當於當年投放在日本廣島的原子彈的兩倍。

數十年來，科學家們一直都在努力解開反物質之謎。最近，發布在《自然》雜誌上的一項研究稱，歐洲粒子物理研究所（CERN）的物理學家首次實現了對反氫原子的光譜分析。

在過去的20年里，CERN的研究團隊一直致力於尋找製造足量的反氫原子的方法，以期得以對其進行研究。最終，他們研發出了一項技術，能夠每15分鐘產生25000個反氫原子，並捕獲了其中的14個。隨後，研究人員用激光束轟擊被捕獲的反氫原子，使其正電子從低能級向高能級躍遷。當正電子再次回遷到低能級時，研究人員便可對其輻射的光譜進行分析。

研究人員發現，反氫原子的光譜與普通氫原子的光譜是相同的，這意味著兩者具備相同的能量級別。該結果與標準模型的預言相符，也支持了物質與反物質互為鏡像的觀點。接下來，研究人員還有機會通過不同的激光器對更多的光譜進行分析。

誠然，人類距離揭開反物質之謎還有很長的路要走，但這項新研究無疑作出了一大突破。