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科学家成功“抓住”反物质原子长达一千秒

via:博客园     time:2011/6/7 7:50:06     readed:630

欧洲核子研究中心的科研人员5日在英国《自然-物理》杂志上报告说,他们成功地将反氢原子“抓住”长达一千秒的时间,也就是超过16分钟,这有利于对反物质性质进行精确研究。

反氢原子是普通氢原子对应的反物质形态。反物质与普通物质相遇就会湮灭,此前制造出的反氢原子往往只能存在几微秒的时间。2010年11月,欧洲核子研究中心利用反氢原子微弱的磁性,首次成功地用“磁场陷阱”束缚住了反氢原子,时间达172毫秒。

5日发表的新研究在束缚时间上取得了巨大突破。科学家在论文中说,他们在这一轮研究中,先后用磁场陷阱抓住了112个反氢原子,时间从1/5秒到一千秒不等。

分析还显示,这次抓住的反氢原子大多数处于基态,也就是能量最低、最稳定的状态。这有可能是人类迄今首次制造出的基态反物质原子。如果能让反物质原子在基态存在10分钟到30分钟,就可以满足大多数实验的需要。

在这一轮研究中,科学家单次最多一次抓住了3个反氢原子。他们希望能将更多的反氢原子束缚较长时间,使测量数据在统计上更加精确。

反物质是由反粒子组成的物质,反粒子的质量等特性与组成普通物质的粒子相同,但电荷等特性相反。氢原子由一个带负电的电子和一个带正电的质子构成,反氢原子则与它正好相反,由一个带正电的正电子和一个带负电的反质子构成。

反物质至今都是物理学领域的一大谜团。现有理论认为,在宇宙诞生的大爆炸中产生了数量相等的物质和反物质。但在人们观察到的宇宙中,物质占绝对主导地位。研究反物质原子的特性、比较它们与普通原子在物理规律上是否对等,可能有助于解开上述疑点。

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