物理学家初次观测到反物质的光谱

  依据理论猜测，大爆炸发生了等量的物质和反物质。由于它们会互相湮灭，物理学家一向企图弄清楚为什么国际中只剩下相对少数的正常物质——发生了星系、恒星、行星，终究形成了咱们所知的生命——而反物质却消失了。.

  几十年来，欧洲核子研讨中心的研讨人员一向在研讨怎么制作最基本原子（氢）的反物质版别，并将其困住满足长的时刻来研讨它。

  在最近宣布在《天然》杂志《天然》上的一篇论文中，CERN报导了反氢原子的试验成果。当用激光激起时，反氢原子会发生与正常物质国际中的氢原子相同的紫外线频率的光。

  将能量照耀到原子上（CERN运用激光），调查它们怎么吸收和发射光，每个原子都有自己共同的光谱线，这便是光谱学的作业原理。这是物理学、化学乃至天文学中常用的东西，用于确认试验室乃至悠远星系中物质的原子组成。

  领导这项研讨的CERN反氢激光物理仪器项目（ALPHA）的JeffreyHangst教授说，这是物理学家第一次能够操控一个反氢原子满足长的时刻来直接丈量它的行为，并将它与一般的氢原子比较。科学家们想知道物质和反物质是否遵从相同的物理规律，这一向是反物质研讨的首要方针。

  由于氢是国际中最丰厚的元素，它很容易与任何或许存在的反氢原子一同湮灭，所以几乎在天然界中不或许找到反氢原子。因而，科学家需求人工合成反氢原子。

  氢原子由一个带负电的电子和一个带正电的质子组成，而反氢原子正好相反，由一个带正电的电子和一个带负电的质子组成。

  在曩昔的20年里，ALPHA团队一向在研讨怎么发生满足的反氢原子，终究经过一项每15分钟能够发生大约25000个反氢原子的技能，并捕获了其间的14个。个人。

  这些被捕获的反氢原子随后被激光照耀，迫使它们的正电子从较低的能级跃迁到较高的能级。物理学家能够丈量正电子回落到较低能级时开释的光量。运用相同的测验，该团队发现反氢原子宣布的光与一般氢原子完全相同。

  长期以来，物理学家以为反物质是正物质的镜像。新发现与粒子物理学规范模型共同，该模型猜测氢原子和反氢原子具有相同的发光特性，正如爱因斯坦狭义相对论所要求的那样。

  准确解说为什么狭义相对论要求反物质是物质的镜像需求很多的数学知识，但简而言之，假如镜像不行准确，那么狭义相对论背面的基本思想就不太正确，物理学家说。

  此外，假如物质和反物质不是互相的镜像，即反物质不遵从与一般物质相同的物理规律，那么现有的大爆炸模型就会存在缺点。至少，现在来说，是没有问题的。