科學家首次觀察到反物質原子內部結構

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(http://www.epochtimes.com)
【大紀元10月31日訊】29日,在瑞士日內瓦歐洲核子研究中心工作的一個國際科學家小組宣佈首次成功地對反物質原子的內部結構和物理特性進行了研究。

  新華網10月29日消息, 該研究小組由美國哈佛大學加布裡埃爾斯教授領導﹐成員有來自德國和加拿大的一些科學家﹐他們的研究成果將在《物理評論通訊》雜誌上發表。

  在過去幾年中﹐一些科學家成功地製造出了一些反氫原子﹐但這些反物質原子運動速度太快﹑或者說過“熱”﹐很容易在與物質的碰撞過程中湮滅﹐使內部結構等研究無法進行。

  利用歐洲核子研究中心的“反質子減速器”﹐加布裡埃爾斯教授等一直在致力于製造“冷”反氫原子。他們先後開發出一些技術﹐能讓帶負電的反質子和帶正電的正電子冷卻﹑減速和積聚﹐最終在電磁場束縛下形成大量反氫原子﹐這些“冷” 反氫原子溫度僅比絕對零度略高幾度﹐為研究其特性提供了可能。

  加布裡埃爾斯解釋說﹐在新的研究中﹐他們利用電場對反氫原子進行了“撕裂”實驗。這一實驗類似于“將反氫原子放到一個電池旁邊﹐反質子會因此而被吸引到電池的一極﹐正電子則將被吸引到電池的另外一端”。當外加電場電壓等達到足夠高﹐反氫原子就會被拆散﹐通過測量拆散反氫原子所需電場的大小﹐就可以知道反氫原子內部反質子和正電子之間結合的緊密程度。正是通過這種辦法﹐研究人員得以首次“瞥見”反氫原子的內部狀態。

  所有的粒子都有反粒子﹐反粒子與粒子雖然在質量等方面相同﹐但電荷等卻截然相反。由反粒子組成的物質就是反物質﹐反氫原子是最簡單的反物質。現有的物理學理論認為﹐物質和反物質具有相同的物理特性﹐宇宙誕生時物質與反物質的產生應該有相同的概率。然而﹐這些理論無法解釋為什麼現今的宇宙主要由物質組成。一些科學家推測﹐如果能發現物質與反物質在特性上的不同﹐也許能夠為此提供答案。

  加布裡埃爾斯小組的初步結果顯示﹐反氫原子與氫原子在內部結構上似乎沒有什麼差別。但加布裡埃爾斯表示﹐在他們的實驗中﹐正電子處於不正常的激發狀態﹐他們的下一步目標是製造出正常的反氫原子﹐以便於能夠和普通的氫原子進行更精確的比較。他認為﹐如果能證明氫原子和反氫原子在特性上有所不同﹐那“將是近幾十年來物理學上最大的發現”。(http://www.dajiyuan.com)

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