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反氢原子“寿命”延长5000倍

发布时间:2011年06月07日 10:56 | 进入复兴论坛 | 来源:新华网

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  【法新社巴黎6月5日电 】科学家今天说,他们在创纪录地长达16分钟的时间里俘获并储存了反氢原子。这项实验是一项了不起的技术成就,有助于人们更深入地了解神秘莫测的反物质。

  粒子和反粒子相撞后会双双泯灭,释放出能量。

  人们认为,在距今大约140亿年前的宇宙大爆炸时,物质和反物质是等量存在的。如果这种平衡一直存在下去,可能永远也不会形成我们所居住的可观测宇宙。

  出于未知的原因对我们而言是幸运的自然似乎略微偏爱物质。如今,反物质很罕见。

  这种不对称的状态目前仍然是粒子物理学中最难解的谜题之一。

  目前正在利用氢原子进行的低能量实验可能是解决这一难题的关键一步。

  在位于日内瓦的欧洲核子研究中心进行这项实验的ALPHA小组的发言人杰弗里·杭斯特说:“我们可以把反氢原子俘获1000秒的时间。这段时间足够让我们开始研究它们,即便我们到目前为止俘获到的反原子数量很少。”

  在《自然-物理学》杂志发表的这篇研究报告中,科学家说他们俘获了大约300个反原子。

  科学家利用欧洲核子研究中心的高能加速器创造出反氢原子,然后把这些反原子的温度降至绝对零度附近。

  这么做的目的是利用激光和微波光谱法把这些被定住的反氢原子与氢原子作比较。

  这个团队于去年秋天成功俘获了几十个反物质原子,并将其储存了0.17秒的时间,这是世界上的第一次。

  然而,这段时间过于短暂,科学家无法在这段时间内使活跃的粒子变为稳定的“停飞”状态,以便对其进行精确的测量。

  目前创造的新纪录把储存时间延长了5000倍,足以让科学家进行关键的实验。

  现在,科学家将开始寻找“违反”或不符合电荷-宇称-时间反演(CPT)对称性的情况。

  CPT定理说的是,在我们的宇宙中向前穿越时间的一个粒子,与在镜像宇宙中的向后穿越时间的一个反粒子,应当是一模一样的。

  根据这一定理,氢和反氢应当具有完全相同的光谱剖面。