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瑞士欧洲核子研讨安排:反氢激光提醒反物质的新奥妙

日期:2023-03-11 21:10:19 来源:甲烷检测器

  瑞士欧洲核子研讨安排(CERN)试验室的一项立异激光试验让物理学家更进一步了解到奥妙的反物质。

  反物质粒子具有与正常物质粒子相反的电荷。 当物质和反物质的粒子相遇时,它们会彼此湮灭。 但是,风趣的是,反物质的行为却是类似于一般物质的。

  在一项新研讨中,欧洲核子研讨安排的研讨人员研讨了反氢原子,以更深化地了解物质和反物质之间的差异。

  由反质子和正电子(电子的反物质对应物)组成的反氢原子是氢原子的反物质方式。依据欧洲核子研讨中心的一份声明,研讨人员运用欧洲核子研讨中心的ALPHA(反氢激光物理仪器)仪器的反质子减速器,将反质子与正电子结合构成反氢原子。

  然后,研讨人员在真空中捕获了数百个反氢原子,并运用激光脉冲激起原子,促进它们跳入更高的能量状况。丈量这种改变,称为Lyman-alpha转化(Lyman-alpha transition),这是一种常用于天文学研讨暗能量的办法。暗能量是看不见但在世界中存量极大的的力气,占世界总能量的68%左右。

  当反氢原子回落到较低能态时,它们会释放出光子。依据8月22日宣布在《天然》杂志上的研讨,研讨人员丈量了这些光子,发现这些光子显现反氢排放与正常氢原子的相同。

  该试验的首席研讨员,英属哥伦比亚大学的物理学家Takamasa Momose说道:“Lyman-alpha转化是惯例氢原子中最根本,最重要的转化,而在反氢中捕获相同的转化现象则拓荒了反物质科学的新时代!”

  尽管这项研讨没有提醒物质和反物质的性质差异,但这项作业依然有用:研讨人员方案用这种办法来冷却反氢。这将极大地进步反物质试验的丈量精度。别的,研讨人员也方案运用这种办法来测验反物质和重力之间怎么彼此作用。

  CERN ALPHA反氢研讨协作的发言人Makoto Fujiwara在声明中说:“这让咱们向回答物理学中的一些重要问题又迈进了一步。在曩昔的几十年里,科学家们现已能够使用光学技能和激光冷却技能彻底改变原子物理学。有了CERN的这一发现,咱们能够开端使用相同的东西来勘探反物质的奥妙了!”