研究人員首次成功“抓住”微量反物質(zhì)

英國《自然》雜志網(wǎng)站2010年11月17日刊登研究報(bào)告說，歐洲核子研究中心的科學(xué)家成功制造出多個(gè)反氫原子，并利用磁場使其存在了“較長時(shí)間”，這是科學(xué)家首次成功“抓住”反物質(zhì)原子。

反物質(zhì)(如圖)是一種假想的物質(zhì)形式，在粒子物理學(xué)里，反物質(zhì)是反粒子概念的延伸，反物質(zhì)是由反粒子構(gòu)成的，如同普通物質(zhì)是由普通粒子所構(gòu)成的，物質(zhì)與反物質(zhì)的結(jié)合，會(huì)如同粒子與反粒子結(jié)合一般，導(dǎo)致兩者湮滅，且因而釋放出高能光子或γ射線，

氫原子是只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子的最簡單的原子，實(shí)際上，歐洲核子研究中心早在1995年就第一次制造出了反氫原子，但只能存在幾個(gè)微秒的時(shí)間，就與周圍環(huán)境中的正氫原子相碰并湮滅，此次的突破之處在于，制造出數(shù)個(gè)反氫原子后，借助特殊的磁場首次成功地使其存在了“較長時(shí)間”——約0.17秒。

這個(gè)時(shí)間聽起來似乎仍然很短，但對(duì)于科學(xué)家來說，這個(gè)時(shí)間長度已十分難得，可以對(duì)反氫原子進(jìn)行較為深入的觀測和分析，因此，這一成果被看做是物理學(xué)領(lǐng)域的一大突破，將大大推動(dòng)有關(guān)反物質(zhì)的研究。

我們知道，正常原子由帶正電荷的原子核構(gòu)成，核外則是帶負(fù)電荷的電子，但是，反物質(zhì)的構(gòu)成卻完全相反，它們擁有帶正電荷的電子和帶負(fù)電荷的原子核，從根本上說，反物質(zhì)就是物質(zhì)的一種倒轉(zhuǎn)的表現(xiàn)形式，愛因斯坦曾經(jīng)根據(jù)相對(duì)論預(yù)言過反物質(zhì)的存在：“對(duì)于一個(gè)質(zhì)量為m，所帶電荷為e的物質(zhì)，一定存在一個(gè)質(zhì)量為m，所帶電荷為－e的物質(zhì)(即反物質(zhì))”，按照物理學(xué)家假想，宇宙誕生之初曾經(jīng)產(chǎn)生等量的物質(zhì)與反物質(zhì)，而兩者一旦接觸便會(huì)相互湮滅抵消，發(fā)生爆炸并產(chǎn)生巨大能量，然而，出于某種原因，當(dāng)今世界主要由物質(zhì)構(gòu)成，反物質(zhì)似乎壓根不存在于自然界，正反物質(zhì)的不對(duì)稱疑難，是物理學(xué)界所面臨的一大挑戰(zhàn)。