科学家首次观察到反物质原子内部结构

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(http://www.epochtimes.com)
【大纪元10月31日讯】29日,在瑞士日内瓦欧洲核子研究中心工作的一个国际科学家小组宣布首次成功地对反物质原子的内部结构和物理特性进行了研究。

  新华网10月29日消息, 该研究小组由美国哈佛大学加布里埃尔斯教授领导﹐成员有来自德国和加拿大的一些科学家﹐他们的研究成果将在《物理评论通讯》杂志上发表。

  在过去几年中﹐一些科学家成功地制造出了一些反氢原子﹐但这些反物质原子运动速度太快﹑或者说过“热”﹐很容易在与物质的碰撞过程中湮灭﹐使内部结构等研究无法进行。

  利用欧洲核子研究中心的“反质子减速器”﹐加布里埃尔斯教授等一直在致力于制造“冷”反氢原子。他们先后开发出一些技术﹐能让带负电的反质子和带正电的正电子冷却﹑减速和积聚﹐最终在电磁场束缚下形成大量反氢原子﹐这些“冷” 反氢原子温度仅比绝对零度略高几度﹐为研究其特性提供了可能。

  加布里埃尔斯解释说﹐在新的研究中﹐他们利用电场对反氢原子进行了“撕裂”实验。这一实验类似于“将反氢原子放到一个电池旁边﹐反质子会因此而被吸引到电池的一极﹐正电子则将被吸引到电池的另外一端”。当外加电场电压等达到足够高﹐反氢原子就会被拆散﹐通过测量拆散反氢原子所需电场的大小﹐就可以知道反氢原子内部反质子和正电子之间结合的紧密程度。正是通过这种办法﹐研究人员得以首次“瞥见”反氢原子的内部状态。

  所有的粒子都有反粒子﹐反粒子与粒子虽然在质量等方面相同﹐但电荷等却截然相反。由反粒子组成的物质就是反物质﹐反氢原子是最简单的反物质。现有的物理学理论认为﹐物质和反物质具有相同的物理特性﹐宇宙诞生时物质与反物质的产生应该有相同的概率。然而﹐这些理论无法解释为什么现今的宇宙主要由物质组成。一些科学家推测﹐如果能发现物质与反物质在特性上的不同﹐也许能够为此提供答案。

  加布里埃尔斯小组的初步结果显示﹐反氢原子与氢原子在内部结构上似乎没有什么差别。但加布里埃尔斯表示﹐在他们的实验中﹐正电子处于不正常的激发状态﹐他们的下一步目标是制造出正常的反氢原子﹐以便于能够和普通的氢原子进行更精确的比较。他认为﹐如果能证明氢原子和反氢原子在特性上有所不同﹐那“将是近几十年来物理学上最大的发现”。(http://www.dajiyuan.com)

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