反物质，抓住了！

爱因斯坦预言过反物质的存在。

　　按照物理学家假想，宇宙诞生之初曾经产生等量的物质与反物质，而两者一旦接触便会相互湮灭

　　抵消，发生爆炸并产生巨大能量。但现实情况是，我们的世界由正物质组成反物质似乎莫名

　　消失了，至少到现在仍然无法直接观测到它的存在。

　　从理论上说，不到500克反物质的破坏力超过世界上最大氢弹的威力。

　　反物质就像是“宇宙的镜子”。解开反物质之谜，进而更好地理解宇宙的诞生和演化。

　　在美国科幻片《星际迷航》里，宇航员把反物质用作星际飞船燃料。而在美国作家丹·布朗畅销小说《达·芬奇密码》的姊妹篇《天使与魔鬼》中，犯罪集团企图从欧洲核子研究中心盗取反物质，用以炸毁整座梵蒂冈城。

　　反物质，正常物质的反状态，极不稳定而几乎不存在于自然界。研究人员8年前在实验室里制成反物质，但这些反物质一接触容器壁便瞬息湮灭。抓不住，便无从加以深入研究。

　　英国《自然》杂志网站17日发布报告，欧洲核子研究中心（CERN）的科学家成功制造出多个反氢原子，并利用磁场使其存在了“较长时间”。这是科学家首次成功“抓住”反物质原子。

　　存在时间是关键

　　早在1995年，欧洲核子研究中心就首次制造出了9个反氢原子。但反氢原子只要与周围环境中的正氢原子相遇就会湮灭，因此实验室中造出来的反氢原子稍纵即逝，科学家们根本无从研究它的真面目。2002年，欧洲核子研究中心的实验进一步表明，反氢原子可以大量制造，但如何让它们存在时间长一点仍是难题。

　　因此，这次实验成果的突破就在于，人工制造的38个反氢原子存在了大约0．17秒。这个时间在普通人看来也许仍然非常短，但对于科学家来说，已经比先前有了实质性的延长，足够他们进行较为深入的观察和研究。

　　利用磁场作“陷阱”

　　欧洲核子研究中心介绍说，这次之所以能够将反氢原子捕获长达0．17秒，要归功于一种特殊的磁场。在实验室中，反氢原子是在真空环境里制造出来的，正常情况下瞬间就会与正物质发生湮灭并消失。而这个强大而复杂的磁场会像陷阱一样“拖延时间”，使反氢原子与正物质的接触稍作延缓。

　　谈及这种看不见、摸不着的捕捉方式，丹麦奥胡斯大学教授杰夫·杭斯特告诉英国广播公司（ＢＢＣ）记者，反氢原子具有“少许磁性”，“你可以把它们想象成罗盘指针，能够利用磁场探知它们的存在。我们制成一只强有力的‘磁瓶’，在里面造出反物质”。

　　实验显示，利用这种磁场，可以将“牵制”反氢原子的时间延长到十分之一秒的量级，这对于观察研究反氢原子来说已经“足够长”。最终，欧洲核子研究中心在制造出的数以千计的反氢原子中，成功地使其中的38个存在了大约0．17秒。

　　另外，反氢原子运动速度不能太快，否则便难以捕获。杭斯特所在研究团队花费5年时间，设法让反氢原子温度降至0.5开氏度，相当于零下272.65摄氏度、即接近绝对零度，使反氢原子处于低能量状态。

　　“如果它们运动得不至于太快，那么就算被‘抓住’了。”杭斯特说。

　　反物质研究重要一步

　　之所以选择氢原子入手，是因为氢原子只包含一个质子和一个电子，是最简单的原子，因此被看做是物理学领域最佳的研究对象。

　　尽管这只是在实验室中制造并短暂捕捉到反物质原子，但科学界仍然欢欣鼓舞，认为这是物理学领域的一次突破，距离反物质的“真相”又“近了一步”。

　　刊登这一研究成果的英国《自然》杂志称，成功“捕捉”反氢原子后，通过比较反物质和正物质，科学家们就可以测试粒子物理学“标准模型”中最核心的基本对称理论。

　　欧洲核子研究中心主任罗尔夫·霍伊尔在17日发布的一份新闻公报中说，“这是反物质研究领域的重要的一步。”

　　不到500克反物质，破坏力超氢弹

　　反物质是目前科学领域最大的谜团之一，爱因斯坦预言过反物质的存在。正物质的原子由带正电的质子和带负电的电子以及中性的中子组成。与此相反，由带负电的质子和带正电的电子组成的就是反物质。正物质和反物质相遇后会湮灭。

　　按照现行理论，宇宙大爆炸之初，产生了等量的正物质和反物质。但现实情况是，我们的世界由正物质组成反物质似乎莫名消失了，至少到现在仍然无法直接观测到它的存在。正反物质的不对称疑难，是物理学界所面临的一大挑战。

　　丹·布朗在畅销书《天使与魔鬼》中把反物质描述成人类目前所知威力最大的能量源。它能以百分之百的效率释放能量，不造成污染，不产生辐射，一小“滴”便可维持美国纽约全天所需能量。

　　从理论上说，不到500克反物质的破坏力超过世界上最大氢弹的威力。

　　不过，研究人员首次捕获的成果为38个反氢原子，持续时间为0.17秒。这等数量的反物质不足以让一只100瓦灯泡发光二十亿分之一秒，更别提用来制作烈性炸药。

　　杭斯特教授解释道，研究人员掌握捕获反物质技术后，今后可在具体操作程序层面加以“微调”，便有望制成数量足够多、保存时间足够长的反物质，为进一步研究打开一扇门。

　　反物质就像是“宇宙的镜子”

　　深入研究反物质，是解开宇宙起源之谜的重要环节。欧洲核子研究中心称，反物质就像是“宇宙的镜子”。科学家们早就开始种种尝试寻找反物质，以期比较反物质和正物质的区别，解开反物质之谜，进而更好地理解宇宙的诞生和演化。

　　在当前的物理学“标准模型”中，包括质子、电子、中子以及大量更为奇特粒子在内的每一种粒子都有其反粒子“镜像”，如电子的反粒子是正电子。物理学上一个最大的谜团就是，我们这个世界为何由占据压倒性地位的正常物质构成，而不是反物质。根据物理学定律，这两种在宇宙诞生时出现的物质数量上应该没有任何差异。

　　“我们希望查明，物质与反物质之间是否存在某些我们尚不知道的区别，”杭斯特说，“这种区别或许存在于更基本层面，或许牵连宇宙起源时某些高能量活动。”

　　“这就是为什么能够‘抓住’它们（反物质）是这般重要，因为我们需要时间研究它们。” (本文来源：现代快报 )