反引力真的存在吗?人类或在新突破的边缘

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【大纪元2018年11月06日讯】(大纪元记者张妮编译报导)如果反物质存在,是一种有着与地球上任何物质都会“掉下来”的特性相反的——会“往上掉”的物质话,那这个世界将变得多么奇妙?

美国天文物理学家西格尔(Ethan Siegel)最近在《福布斯》杂志Starts With A Bang专栏上发表的一篇文章综述了人类在研究反物质路上最近的一项令人激动的重大进展——人类不仅能创造反物质粒子,而且在实验创造出中性的、能在稳定的环境中保持一段时间的反物质粒子,以观察其表现。

目前欧洲核研究组织(CERN)在进行的阿尔法(ALPHA)实验已经能够成功每次让这些粒子稳定约20分钟的时间,远超过了不稳定基础粒子能“存活”的微秒时间级。他们光子冲击这些粒子,发现它们有着与原子一样的放射和吸收光谱。从物质的每个角度来看,这些反物质的特性都和物理定律预测的一模一样。

当然除了一个方面:重力加速度。这个在加拿大国家粒子与核物理实验室(TRIUMF)新造的、今年初运到欧洲核研究组织的ALPHA-g探测器,有望观测到反物质的加速情况。

众所周知,地球上普通物质都遵循9.8 m/s²的重力加速度往下掉,那么反物质在地球表面,会是向下9.8 m/s²?向上9.8 m/s²?或是0 m/s²(意味着既不往下掉,也不往上掉,而是悬浮在空中),甚至其它种我们还没能估计到的情况?

从目前的物理学认知,除了第一种情况,这个实验如果能看到其它任何一种情况,都将是革命性的发现。

科学家们认为,任何一种物质的反物质都应该和普通物质有着:

● 相同的质量;
● 在重力场中相同的加速度;
● 相反的电荷;
● 相反的旋转;
● 相同的磁性;
● 与原子、分子和更大粒子结合的方式相同;
● 在不同的情况下都有着相同的电子跃迁谱。

这些特性中的很多项很久以前都已经观测到了,如反物质的惯性质量、电荷、旋转方向和磁性。反物质与其它粒子结合的方式,以及跃迁特性在阿尔法实验中的其它探测器中也已测量过。

现在最令人期待的就是反物质的引力加速度。如果测出是反向的,那整个世界都要被颠倒过来了,那意味着砸到牛顿头上的苹果会飞到天上去了!

目前没有一种叫做“引力导体”的东西。在电导体上,电荷可以自由移动;如果电荷在导体外部,内部可以免受电荷的干扰。

然而对于重力场的研究做不到这点。因为不像电场,由正负电荷组成,重力一直都只有一种。如果人类能找到一种“负重力”物质,那情况就完全变了。那人类就可以也造一个“引力导体”,创造一个屏蔽引力的环境。

继而人类可以在太空中造一个“引力电容”,创造统一的人工引力场。于是科幻小说中的超光速曲速引擎也可以实现了……所有这一切,都取决于人类是否能观测到反物质的引力加速度特性。

在未来几年里,阿尔法实验测出的结果将如此令人期待!◇

责任编辑:朱涵儒

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