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反氢最后困住了

发布时间:2017-11-15 11:06:19来源:未知点击:

作者:凯特·麦卡尔平(Kate McAlpine)编辑:为什么反物质问题由反物质制成的ATOMS首次被困,这一壮举将使我们能够测试反物质是否以与常规物质相同的方式响应基本力反粒子是正常粒子的带反电荷的双胞胎由于物质和反物质在接触时湮灭,反物质实验仅限于使用带电的反粒子,其可以在电磁陷阱内被捕获过去有几个团队制造了反氢原子,但没有人设法捕获它们进行详细的实验,因为它们没有净电荷现在,在瑞士日内瓦附近的CERN粒子物理实验室进行的一项名为反氢激光物理仪器(ALPHA)的实验终于成功地诱捕了反氢原子 ALPHA通过将来自CERN的反质子减速器环的反质子与由钠的放射性同位素发射的正电子结合而产生反原子它比以前的实验更好的是能够用磁力操纵反原子即使反原子是电中性的,它们的行为也像微小的磁铁一样,会对磁场产生反应然而,这种反应非常弱,如果要用磁性捕获,反原子必须非常缓慢地移动考虑到这一点,ALPHA团队成员试图通过在-30°C下从-230°C的更冷的正电子层反弹反弹来制造缓慢的反原子在一些最终与正电子结合形成反氢之前,反质子在碰撞中失去了能量最慢的反原子,在-272.5°C的温度下,然后被困在由超导磁体产生的强大的圆柱形磁场中然后关闭该场,使反氢能够与正常物质湮灭,产生硅探测器拾取的粒子经过335次实验,混合了大约1000万个反质子和7亿个正电子,团队制造的只有38个反氢原子慢慢移动到被困(Nature,DOI:10.1038 / nature09610) “我们的效率还不是很好,”丹麦奥胡斯大学的ALPHA发言人Jeffrey Hangst说 “我们制造的氢气比我们捕获的更多”该团队预计,当他们开始使用今年早些时候测试的新型反质子冷却技术时,他们的成功率会提高这一成就意味着研究人员现在可以测试反原子是否遵循与常规原子相同的物理定律例如,根据粒子物理学的标准模型,物质和反物质应该吸收和发射相同波长的光哈佛大学的杰拉德加布里埃斯说:“这是我很久以前制定的目标的一个令人鼓舞的步骤 - 将有用数量的冷抗氢原子限制在足够精确的激光光谱中”他领导欧洲核子研究中心的一项名为ATRAP的竞争对手如果反氢的光谱与普通氢的光谱不匹配,则会使标准模型处于混乱状态但是,任何差异都可以解释为什么当大爆炸应该产生等量的物质和反物质时宇宙被物质支配的长期存在的神秘感,