歐洲核子研究組織(CERN)的科學(xué)家們又找到新方法折騰反物質(zhì)了,希望能解開(kāi)它乃至整個(gè)宇宙的終極秘密。
反物質(zhì)也許是這個(gè)世界最神奇最昂貴的東西。自然界并不存在反物質(zhì),因?yàn)樗坏┊a(chǎn)生就會(huì)馬上找到等量的正常物質(zhì)同歸于盡,把所有質(zhì)量都轉(zhuǎn)化能量,是宇宙中最狂 暴的力量,沒(méi)有之一,所以世界上所有的反物質(zhì)原子都是人工制造的,而且數(shù)量極其稀少。事實(shí)上此時(shí)此刻,整個(gè)宇宙中很可能連一個(gè)反物質(zhì)原子都沒(méi)有——由于只 能約束在一種叫磁阱的強(qiáng)磁場(chǎng)里,科學(xué)家們制造出來(lái)的反氫原子很快就會(huì)和周圍的物質(zhì)發(fā)生湮滅,無(wú)法長(zhǎng)久保存,目前壽命最長(zhǎng)的反物質(zhì)也僅存活了15分鐘。制造 反物質(zhì)還需要強(qiáng)大的粒子加速器,且耗能巨大,目前全地球也沒(méi)有幾臺(tái),所以迄今為止,地球上制造出來(lái)的反物質(zhì)原子還只能一個(gè)個(gè)點(diǎn)數(shù),每次只有十幾個(gè),沒(méi)有任 何東西比它更昂貴的了。
但 在創(chuàng)世之初,反物質(zhì)并不罕見(jiàn),并且一抓一大把,如果你敢去抓的話。事實(shí)上大爆炸理論預(yù)測(cè),大爆炸應(yīng)該產(chǎn)生等量的物質(zhì)和反物質(zhì),這意味著它們應(yīng)該完全湮滅, 消失得干干凈凈,整個(gè)宇宙就清凈多了。但這么多正常物質(zhì)卻留下來(lái)構(gòu)成了我們的宇宙,我們的身體,喧囂的塵世,那么對(duì)應(yīng)的反物質(zhì)去哪兒了呢?宇宙中還存在反 物質(zhì)甚至反物質(zhì)星球反物質(zhì)的我們嗎?掌握反物質(zhì)的性質(zhì)是回答這些問(wèn)題,了解宇宙如何創(chuàng)生,我們?yōu)楹未嬖诘牡谝徊健?/p>
但說(shuō)起容易做起難,首先制 造反物質(zhì)就非常困難,得把加速器制造出來(lái)的反質(zhì)子反電子減速,然后在超冷環(huán)境中操控它們使之結(jié)合在一起形成反原子,然后還只有15分鐘時(shí)間可供研究。最困 難的是,在整個(gè)過(guò)程中,反質(zhì)子、反電子、反氫原子還不能接觸任何東西,否則就會(huì)化作一道小小的閃光,消失在你的面前,讓你欲哭無(wú)淚。所以制造和操作反物質(zhì) 絕對(duì)是這個(gè)世界上最具挑戰(zhàn)性的工作,沒(méi)有之一。
日 內(nèi)瓦阿爾法實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們經(jīng)過(guò)20多年不懈努力,終于掌握了制造和操作反氫原子的技術(shù),可以用它來(lái)研究反物質(zhì)的性質(zhì)了。他們想出了一種新辦法,用激光來(lái)轟擊反氫原子,測(cè)量它的原子譜線,以觀測(cè)它和正常氫原子有什么區(qū)別,只要找出有任何細(xì)微的不同之處,反物質(zhì)去哪兒的秘密就有望解開(kāi),諾貝爾獎(jiǎng)也將納入囊 中。這個(gè)實(shí)驗(yàn)具有前所未有的挑戰(zhàn)性,直到最近科學(xué)家們才第一次用激光轟擊反氫原子并成功進(jìn)行了測(cè)量,但并未發(fā)現(xiàn)它的譜線和正常氫原子有什么差異,結(jié)果完全 符合標(biāo)準(zhǔn)模型。
阿爾法實(shí)驗(yàn)室的這次試驗(yàn)首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)反物質(zhì)光譜的測(cè)量及比較,開(kāi)創(chuàng)了高精度反物質(zhì)研究的全新時(shí)代??茖W(xué)家們正在想辦法努力提 高試驗(yàn)精度,希望能進(jìn)行更精確的測(cè)量,看二者是否在更細(xì)微的尺度上存在差異。同時(shí)他們也在建造一臺(tái)新的設(shè)備,準(zhǔn)備給反物質(zhì)好好稱一下體重,看它在重力環(huán)境 下和正常物質(zhì)有什么不同。這套設(shè)備將在2017年底建成,2018年進(jìn)行第一次測(cè)量,相信又是一次極為艱巨的挑戰(zhàn)。不過(guò)對(duì)反物質(zhì)再怎么折騰也不為過(guò),因?yàn)?它很可能隱藏著宇宙誕生的終極秘密。
轉(zhuǎn)自頭條號(hào)徐德文