物理學家幾乎能夠冷卻反物質!這就是為什麼這很重要
我們還在搞清楚反物質到底是什麼,但科學家們已經準備好擺弄它了。
歐洲核子研究組織(CERN)的物理學家們向利用激光冷卻反物質又邁進了一步,這是一個里程碑,可以幫助我們解開反物質的許多謎團。
反物質本質上是「正常」物質的對立面。當質子帶正電荷時,它們的反物質的等價物,反質子,有相同的質量,但是帶負電荷。
電子和它們相應的反粒子,正電子,有相同的質量-唯一的區別是它們有不同的電荷(電子是負的,正電子是正的)。
當一個粒子遇到它的反物質等價物時,兩個粒子相互湮滅,相互抵消。
理論上講,大爆炸應該產生等量的物質和反物質,在這種情況下,兩者會相互湮滅。
但事實並非如此——宇宙似乎有比反物質多得多的物質。
研究人員不知道這是為什麼,因為反物質是很難研究的,他們沒有太多的辦法來解決這個問題。
這就是為什麼歐洲核子研究中心的研究人員試圖冷卻反物質,這樣他們就可以更好地觀察。
然後,他們用磁力將數百個原子困在真空中,並用激光脈衝轟擊它們。這導致反氫原子經歷了一種叫萊曼-阿爾法躍遷的過程。
「萊曼-阿爾法躍遷是普通氫原子中最基本、最重要的躍遷,在反氫原子中捕捉到同樣的現象,開啟了反物質科學的新紀元,」研究人員之一Takamasa Momose在大學新聞發布會上說。
據Momose說,這種相變是冷卻反氫的關鍵第一步。
長期以來,研究人員一直使用激光冷卻其他原子,使其更易於研究。如果我們能對反物質原子做同樣的事情,我們就能更好地研究它們。
科學家可以進行更精確的測量,他們甚至可以解決另一個長期未解之謎:找出反物質如何與引力相互作用。
目前,研究小組計劃繼續朝著冷卻反物質的目標努力。如果他們成功了,他們可能會幫助我們解開對我們理解宇宙至關重要的謎團。
利用一種叫做反氫激光物理儀器(ALPHA)的工具,研究人員將反質子和正電子結合起來形成反氫原子。


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