朝著「用激光來冷卻反物質」這一目標邁出了關鍵性的一步

我們甚至還沒有完全搞清楚反物質到底是什麼，科學家們就已經準備好擺弄他們了。

歐洲核子研究組織(CERN)的物理學家朝著用激光器冷卻反物質的方向邁出了堅實的一步，這一里程碑成就可以幫助我們解開許多謎團。

他們上周三在Nature上發表了他們的論文。

反物質基本上就是與「正常」物質相反的物質。質子具有正電荷，但反質子具有相同的質量和負電荷。

電子及其相應的反粒子——正電子也是一樣，唯一的區別就在於它們的電性(電子為負，正電子為正)。

當粒子接觸到它的反物質等價物時，兩者相互湮滅。

從理論上講，宇宙大爆炸應該產生相同數量的粒子和反粒子，在那種情況下，物質會湮滅成能量。

但事實並非如此——宇宙似乎更偏愛正常物質。

研究人員也不知道為什麼會這樣，並且因為很難在正常物質的宇宙中研究反物質——它們瞬間就湮滅了，所以他們還沒有太多的線索。

這就是為什麼CERN的研究人員試圖冷卻反物質的原因，這樣他們就可以獲得更好的觀測條件。

研究人員使用一種名為反氫激光物理儀器(ALPHA)的工具，將反質子與正電子相結合，形成反氫原子。

然後，他們在真空中藉助磁性裝置捕獲數百個這種原子，並用激光脈衝照射它們。這導致反氫原子經歷被稱為萊曼-αLyman-alpha轉變的過程。

「Lyman-alpha轉換是常規氫原子中最基本，最重要的相變，並且在反氫中觀察到相同的現象，開闢了反物質科學的新時代。」研究人員之一Takamasa Momose在大學新聞發布會上說。

根據Momose的說法，這種相變是冷卻反氫至關重要的一步。

研究人員長期以來一直使用激光來冷卻其他原子，使它們更容易被研究。如果我們可以對反物質原子做同樣的事情，我們就能更好地研究它們。

科學家們可以進行更準確的測量，他們甚至可以解決另一個長期未解決的謎團：弄清楚反物質如何與引力相互作用。

目前，該團隊計劃繼續努力實現冷卻反物質的目標。如果他們取得了成功，他們或許能夠揭開反物質的神秘面紗，找到至關重要的宇宙起源的答案。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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