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2018-08-31 08:55 |
反物質(zhì)與普通物質(zhì)有何區(qū)別？目前還看不出來
據(jù)國外媒體報(bào)道，不管研究人員做多少次嘗試，似乎都找不到物質(zhì)與反物質(zhì)之間的區(qū)別。物理學(xué)家試圖通過一項(xiàng)新研究尋找物質(zhì)與反物質(zhì)之間的不同之處。反物質(zhì)也是一種物質(zhì)，但電荷與普通物質(zhì)相反，還可能存在其它區(qū)別，就像普通物質(zhì)“邪惡的雙胞胎”。但令人納悶的是，宇宙中的物質(zhì)遠(yuǎn)多于反物質(zhì)，而原因我們尚不清楚。 SBzJQt@Hs
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圖為歐核中心的ALPHA反氫激光物理儀器 Uk` ym
此次物理學(xué)家在研究氫的反物質(zhì)、即反氫時(shí)，并未找到他們預(yù)期中的差別，但找到了一種研究反物質(zhì)的新方法，比之前的任何方法都要出色。 CJz2.yd
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對(duì)于宇宙中的物質(zhì)，物理學(xué)家有幾種不同的歸類方法。但其中最令我們這些普通人好奇的，還是“物質(zhì)-反物質(zhì)”的分類。該理論認(rèn)為，每個(gè)粒子都擁有一個(gè)質(zhì)量相同、但電荷相反的反粒子，就像它的鏡像一樣。在宇宙大爆炸剛剛發(fā)生后，宇宙中物質(zhì)與反物質(zhì)粒子的數(shù)量應(yīng)當(dāng)完全相等。兩者相遇后，便會(huì)瞬間湮滅、并釋放出能量。因此有人甚至得出了“宇宙不應(yīng)該存在”的結(jié)論。但不知為何，構(gòu)成你、我、地球、太陽、乃至我們所見萬物的粒子，幾乎全都是普通粒子。據(jù)歐核中心指出，宇宙中每10億個(gè)粒子中，只有1個(gè)為反粒子。 }/4 AT
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“反物質(zhì)物理學(xué)界一直想找到物質(zhì)與反物質(zhì)之間的區(qū)別�！睔W核中心的古恩·卡特里（Gunn Khatri）指出，“但每一步都帶領(lǐng)我們朝回答另一個(gè)問題更進(jìn)一步：‘為什么反物質(zhì)比普通物質(zhì)少這么多呢？’” Z[)t34EY"
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為更好的認(rèn)識(shí)反物質(zhì)，科學(xué)家將歐核中心的反質(zhì)子減速器作為研究工具。反質(zhì)子減速器能夠產(chǎn)生反質(zhì)子，并減慢其運(yùn)動(dòng)速度。反氫激光物理儀器（ALPHA）再將這些反質(zhì)子與正電子相結(jié)合，組成一個(gè)反氫原子。研究人員設(shè)法固定住反氫原子后，便可以用研究普通原子的方式對(duì)其進(jìn)行分析。在每輪實(shí)驗(yàn)中，反氫激光物理儀器會(huì)用激光脈沖發(fā)射出500個(gè)反氫原子，使原子中的電子躍遷至更高能級(jí)。接著，這些電子再躍回較低能級(jí)，反氫原子便會(huì)釋放出帶有標(biāo)志性波長的光子。這就是著名的萊曼-阿爾法躍遷（Lyman-alpha transition），常被天文學(xué)家用來研究極遠(yuǎn)處的天體。 (Dlh;Ic
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研究人員對(duì)發(fā)射出的光子進(jìn)行了測(cè)量，發(fā)現(xiàn)它們的波長與普通氫原子發(fā)射的完全相同。研究人員原期望找到一些反物質(zhì)與物質(zhì)的不同之處，但卻發(fā)現(xiàn)它們毫無分別。不過，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)還有第二項(xiàng)重要用途：“我們想用它對(duì)反氫實(shí)施激光冷卻�！睔W核中心反氫激光物理儀器發(fā)言人杰弗里·漢斯特（Jeffrey Hangst）表示。這項(xiàng)研究首次證明，歐核中心的新激光冷卻法在實(shí)驗(yàn)中完全可行。 f<=<:+
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物理學(xué)家會(huì)利用激光捕獲原子，并將原子冷卻至接近絕對(duì)零度。該研究論文指出，能夠觀察到反氫原子中的電子在激光脈沖照射下發(fā)生躍遷、并釋放出光子，“是一項(xiàng)決定性的技術(shù)進(jìn)步”。這說明科學(xué)家很快也可以用激光來冷卻反物質(zhì)原子，進(jìn)而開展更精確的測(cè)量。 P6u9Ngay
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反氫激光物理儀器即將進(jìn)行設(shè)備升級(jí)。升級(jí)完成后，科學(xué)家會(huì)讓反氫原子在該儀器中掉落，分析它們?cè)诘厍蛞ψ饔孟碌谋憩F(xiàn)是否與普通氫原子不同。 =kp #v
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這項(xiàng)研究固然沒有歐核中心“用卡車運(yùn)輸反物質(zhì)”的設(shè)想那樣異想天開，但無疑也是一項(xiàng)重要研究。反物質(zhì)和普通物質(zhì)之間的任何區(qū)別，都可以幫助我們弄清為何宇宙并未在大爆炸之后即刻湮滅、化為烏有。漢斯特等研究人員還不清楚自己的實(shí)驗(yàn)會(huì)取得怎樣的發(fā)現(xiàn)，但每取得一點(diǎn)新結(jié)果，都會(huì)激勵(lì)他們繼續(xù)奮勇向前。正如漢斯特所說：“我們只是在追尋真相而已�！�
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