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2010年11月19日13:21 | 中國發(fā)展門戶網(wǎng) www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號：T|T

??? 位于歐洲核子研究中心（CERN）的大型強子對撞機揭開宇宙起源之謎。（資料圖片 與本文內(nèi)容無直接關系?來源：新浪科技）

英國《自然》雜志網(wǎng)站17日刊登研究報告說，歐洲核子研究中心（CERN）的科學家成功制造出多個反氫原子，并利用磁場使其存在了“較長時間”。這是科學家首次成功“抓住”反物質(zhì)原子。

氫原子是只有一個質(zhì)子和一個電子的最簡單的原子。實際上，歐洲核子研究中心早在1995年就第一次制造出了反氫原子，但只能存在幾個微秒的時間，就與周圍環(huán)境中的正氫原子相碰并湮滅。此次的突破之處在于，制造出數(shù)個反氫原子后，借助特殊的磁場首次成功地使其存在了“較長時間”——約0．17秒。

這個時間聽起來似乎仍然很短，但對于科學家來說，這個時間長度已十分難得，可以對反氫原子進行較為深入的觀測和分析。因此，這一成果被看作是物理學領域的一大突破，將大大推動有關反物質(zhì)的研究。

反物質(zhì)至今都是物理學領域的一大謎團。我們周圍環(huán)境中的物質(zhì)是正物質(zhì)，它由原子組成，原子由帶正電的質(zhì)子和帶負電的電子以及中性的中子組成。與此相反，由帶負電的質(zhì)子和帶正電的電子組成的物質(zhì)就是反物質(zhì)。反物質(zhì)只要和正物質(zhì)相遇就會湮滅，因此雖然現(xiàn)行理論認為宇宙從大爆炸中誕生時產(chǎn)生了等量的正物質(zhì)和反物質(zhì)，但我們很難在宇宙中找到反物質(zhì)。尋找和研究反物質(zhì)因此也成為物理學領域的熱點和難點。新華網(wǎng)

星際迷航可降“魔”

在美國科幻片《星際迷航》里，宇航員把反物質(zhì)用作星際飛船燃料。而在美國作家丹布朗暢銷小說《達芬奇密碼》的姊妹篇《天使與魔鬼》中，犯罪集團企圖從歐洲核子研究中心盜取反物質(zhì)，用以炸毀整座梵蒂岡城。

反物質(zhì)，正常物質(zhì)的反狀態(tài)，極不穩(wěn)定而幾乎不存在于自然界。研究人員8年前在實驗室里制成反物質(zhì)，但這些反物質(zhì)一接觸容器壁便瞬息湮滅。抓不住，便無從加以深入研究。

英國《自然》雜志網(wǎng)站17日發(fā)布報告，歐洲研究人員在科學史上首次成功“抓住”微量反物質(zhì)。

首次“抓住” 巧設“磁瓶”克服湮滅

研究人員2002年在真空環(huán)境里造出反氫原子，但造出后不到片刻便已湮滅。如今，歐洲核子研究中心研究員首次成功“抓住”這種反物質(zhì)。

鑒于反物質(zhì)接觸容器壁后便即消失，研究人員利用特殊磁場對反物質(zhì)加以捕獲。

談及這種看不見、摸不著的捕捉方式，丹麥奧胡斯大學教授杰夫杭斯特告訴英國廣播公司（BBC）記者，反氫原子具有“少許磁性”，“你可以把它們想象成羅盤指針，能夠利用磁場探知它們的存在。我們制成一只強有力的‘磁瓶’，在里面造出反物質(zhì)”。

另外，反氫原子運動速度不能太快，否則便難以捕獲。杭斯特所在研究團隊花費5年時間，設法讓反氫原子溫度降至0.5開氏度，相當于零下272.65攝氏度、即接近絕對零度，使反氫原子處于低能量狀態(tài)。

“如果它們運動得不至于太快，那么就算被‘抓住’了，”杭斯特說。

理論測算 500克反物質(zhì)超過氫彈

丹布朗在暢銷書《天使與魔鬼》中把反物質(zhì)描述成人類目前所知威力最大的能量源。它能以百分之百的效率釋放能量，不造成污染，不產(chǎn)生輻射，一小“滴”便可維持美國紐約全天所需能量。

從理論上說，不到500克反物質(zhì)的破壞力超過世界上最大氫彈的威力。

不過，研究人員首次捕獲的成果為38個反氫原子，持續(xù)時間為五分之一秒。這等數(shù)量的反物質(zhì)不足以讓一只100瓦燈泡發(fā)光二十億分之一秒，更別提用作劇烈炸藥。

杭斯特教授解釋道，研究人員掌握捕獲反物質(zhì)技術后，今后可在具體操作程序?qū)用婕右浴拔⒄{(diào)”，便有望制成數(shù)量足夠多、保存時間足夠長的反物質(zhì)，為進一步研究打開一扇門。

前景展望有助破解宇宙起源之謎

愛因斯坦預言過反物質(zhì)的存在。按照物理學家假想，宇宙誕生之初曾經(jīng)產(chǎn)生等量的物質(zhì)與反物質(zhì)，而兩者一旦接觸便會相互湮滅抵消，發(fā)生爆炸并產(chǎn)生巨大能量。

然而，出于某種原因，當今世界主要由物質(zhì)構成，反物質(zhì)似乎壓根不存在于自然界。正反物質(zhì)的不對稱疑難，是物理學界所面臨的一大挑戰(zhàn)。

反物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，使人們聯(lián)想上世紀許多不解之謎，其中最為著名的莫過于“通古斯大爆炸”。1908年6月30日凌晨，俄羅斯西伯利亞通古斯地區(qū)遭遇從天而降的“火球”，大片原始森林頃刻化為灰燼。至于爆炸起因，一些人推斷是小行星撞擊，一些人猜想是反物質(zhì)所致“湮滅”。

深入研究反物質(zhì)，是解開宇宙起源之謎的重要環(huán)節(jié)。

“我們希望查明，物質(zhì)與反物質(zhì)之間是否存在某些我們尚不知道的區(qū)別，”杭斯特說，“這種區(qū)別或許存在于更基本層面，或許牽連宇宙起源時某些高能量活動?！?/p>

“這就是為什么能夠‘抓住’它們（反物質(zhì)）是這般重要，因為我們需要時間研究它們?！北本┏繄?/p>

名詞解釋：反物質(zhì)

反物質(zhì)是一種假想的物質(zhì)形式，在粒子物理學里，反物質(zhì)是反粒子概念的延伸，反物質(zhì)是由反粒子構成的，如同普通物質(zhì)是由普通粒子所構成的。物質(zhì)與反物質(zhì)的結(jié)合，會如同粒子與反粒子結(jié)合一般，導致兩者湮滅，且因而釋放出高能光子或伽瑪射線……（詳細）

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