歐洲核子研究組織(CERN)的科學家們又找到新方法折騰反物質(zhì)了,希望能解開它乃至整個宇宙的終極秘密。
反物質(zhì)也許是這個世界最神奇最昂貴的東西。自然界并不存在反物質(zhì),因為它一旦產(chǎn)生就會馬上找到等量的正常物質(zhì)同歸于盡,把所有質(zhì)量都轉化能量,是宇宙中最狂 暴的力量,沒有之一,所以世界上所有的反物質(zhì)原子都是人工制造的,而且數(shù)量極其稀少。事實上此時此刻,整個宇宙中很可能連一個反物質(zhì)原子都沒有——由于只 能約束在一種叫磁阱的強磁場里,科學家們制造出來的反氫原子很快就會和周圍的物質(zhì)發(fā)生湮滅,無法長久保存,目前壽命最長的反物質(zhì)也僅存活了15分鐘。制造 反物質(zhì)還需要強大的粒子加速器,且耗能巨大,目前全地球也沒有幾臺,所以迄今為止,地球上制造出來的反物質(zhì)原子還只能一個個點數(shù),每次只有十幾個,沒有任 何東西比它更昂貴的了。
但 在創(chuàng)世之初,反物質(zhì)并不罕見,并且一抓一大把,如果你敢去抓的話。事實上大爆炸理論預測,大爆炸應該產(chǎn)生等量的物質(zhì)和反物質(zhì),這意味著它們應該完全湮滅, 消失得干干凈凈,整個宇宙就清凈多了。但這么多正常物質(zhì)卻留下來構成了我們的宇宙,我們的身體,喧囂的塵世,那么對應的反物質(zhì)去哪兒了呢?宇宙中還存在反 物質(zhì)甚至反物質(zhì)星球反物質(zhì)的我們嗎?掌握反物質(zhì)的性質(zhì)是回答這些問題,了解宇宙如何創(chuàng)生,我們?yōu)楹未嬖诘牡谝徊健?/p>
但說起容易做起難,首先制 造反物質(zhì)就非常困難,得把加速器制造出來的反質(zhì)子反電子減速,然后在超冷環(huán)境中操控它們使之結合在一起形成反原子,然后還只有15分鐘時間可供研究。最困 難的是,在整個過程中,反質(zhì)子、反電子、反氫原子還不能接觸任何東西,否則就會化作一道小小的閃光,消失在你的面前,讓你欲哭無淚。所以制造和操作反物質(zhì) 絕對是這個世界上最具挑戰(zhàn)性的工作,沒有之一。
日 內(nèi)瓦阿爾法實驗室的科學家們經(jīng)過20多年不懈努力,終于掌握了制造和操作反氫原子的技術,可以用它來研究反物質(zhì)的性質(zhì)了。他們想出了一種新辦法,用激光來轟擊反氫原子,測量它的原子譜線,以觀測它和正常氫原子有什么區(qū)別,只要找出有任何細微的不同之處,反物質(zhì)去哪兒的秘密就有望解開,諾貝爾獎也將納入囊 中。這個實驗具有前所未有的挑戰(zhàn)性,直到最近科學家們才第一次用激光轟擊反氫原子并成功進行了測量,但并未發(fā)現(xiàn)它的譜線和正常氫原子有什么差異,結果完全 符合標準模型。
阿爾法實驗室的這次試驗首次實現(xiàn)了對反物質(zhì)光譜的測量及比較,開創(chuàng)了高精度反物質(zhì)研究的全新時代。科學家們正在想辦法努力提 高試驗精度,希望能進行更精確的測量,看二者是否在更細微的尺度上存在差異。同時他們也在建造一臺新的設備,準備給反物質(zhì)好好稱一下體重,看它在重力環(huán)境 下和正常物質(zhì)有什么不同。這套設備將在2017年底建成,2018年進行第一次測量,相信又是一次極為艱巨的挑戰(zhàn)。不過對反物質(zhì)再怎么折騰也不為過,因為 它很可能隱藏著宇宙誕生的終極秘密。
轉自頭條號徐德文
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