科學家設計冷卻反物質新方法

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　　新浪科技訊 香港時間1月12日消息，據國外媒體報導，科學家已經設計出冷卻反物質的一種新方法，這種新方法讓他們比以前更容易進行反物質試驗。
　　此法將有助於研究人員揭開反物質的秘密，其中包括與宇宙里的物質相比，反物質為什麼如此罕見。每一個物質粒子，都有一個與之對應的帶相反電荷的反物質粒子，例如，反物質電子的對應物是正電子。物質和反物質相遇時，它們會相互湮滅對方。這種新方法主要著眼於反氫原子，它包含一個正電子和一個反質子(常規氫原子包含一個電子和一個質子)。有關反氫原子的第一項試驗是在去年進行的。美國阿拉巴馬州奧本大學的物理學家弗朗西斯-羅比奇在聲明中說：“反氫原子試驗的最終目的，是把它的性質與氫原子的性質作對比。溫度更低的反氫將是實現這個目標的重要一步。”這是因為反氫原子通常相對較熱，而且非常活躍，此時測量它們會對它們的性質產生錯誤認識。
　　羅比奇是一篇描述這種新冷卻方法的論文的聯合作者，該研究成果發表在1月6日的《物理雜誌B：原子分子和光學物理學》雜誌上。這種新方法利用精密激光束“敲擊”反氫原子，促使它們釋放出一些能量，從而降低它們的溫度。這一過程使反氫原子降低的溫度，應該是以前的方法的25倍。他說：“通過減少反氫的能量，應該能對它的所有參量進行更加精確的測量。我們提議的方法可使被俘獲的反氫的平均能量減少超過十分之一。”但是要想降低反物質的溫度，科學家首先需要捕獲它。捕獲反物質非常困難，這是因為這種粒子接觸到由物質組成的物體表面時，就會被破壞掉。因此，研究人員利用複雜的磁場系統容納反物質。這個新冷卻方法除了能讓反氫研究變得更容易以外，還能讓被捕獲的這種東西持續更長時間。2011年，歐洲物理實驗室歐洲粒子物理研究所的科學家捕獲反物質長達16分鐘，這打破了原有世界紀錄。
　　羅比奇說：“無論過程怎樣，擁有更慢的流動速度和更深的捕獲，反氫應該就會減少損失率。”迄今為止研究人員還未在真正的反物質原子上嘗試這種新方法，但是他們已經利用電腦模擬顯示了這麼做的可行性。他們的評估結果顯示，這種粒子能被降溫到大約20毫開氏溫標，與之相比，大部分被捕獲的反氫原子的溫度高達500毫開氏溫標。他說：“在特定波長範圍內產生必要的激光量並非一件小事。即使成功生成所需的激光，要把它與反氫捕獲試驗結合在一起也相當困難。我們通過評估，確定這種努力是值得付出的。”(孝文)