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科学家首次“抓住”反物质

发布时间:2010-11-22 作者: 来源: 浏览:338022

  在美国科幻片《星际迷航》里,宇航员把反物质用作星际飞船燃料。而在美国作家丹?布朗畅销小说《达?芬奇密码》的姊妹篇《天使与魔鬼》中,犯罪集团企图从欧洲核子研究中心盗取反物质,用以炸毁整座梵蒂冈城。

  反物质,正常物质的反状态,极不稳定而几乎不存在于自然界。研究人员8年前在实验室里制成反物质,但这些反物质一接触容器壁便瞬息湮灭。抓不住,便无从加以深入研究。

  英国《自然》杂志网站17日发布报告,欧洲研究人员在科学史上首次成功“抓住”微量反物质。

  追捕五年终于得手

  早在1995年,欧洲核子研究中心就首次制造出了9个反氢原子。但反氢原子只要与周围环境中的正氢原子相遇就会湮灭,因此实验室中造出来的反氢原子稍纵即逝,科学家们根本无从研究它的真面目。

  2002年,欧洲核子研究中心的实验进一步表明,反氢原子可以大量制造,但如何让它们存在时间长一点仍是难题。

  如今,欧洲核子研究中心研究人员首次成功“抓住”这种反物质。

  鉴于反物质接触容器壁后便即消失,研究人员利用特殊磁场对反物质加以捕获。

  谈及这种看不见、摸不着的捕捉方式,丹麦奥胡斯大学教授杰夫?杭斯特告诉英国广播公司(BBC )记者,反氢原子具有“少许磁性”,“你可以把它们想象成罗盘指针,能够利用磁场探知它们的存在。我们制成一只强有力的‘磁瓶’,在里面造出反物质”。

  另外,反氢原子运动速度不能太快,否则便难以捕获。杭斯特所在研究团队花费5年时间,设法让反氢原子温度降至0.5开氏度,相当于零下272.65摄氏度、即接近绝对零度,使反氢原子处于低能量状态。

  “如果它们运动得不至于太快,那么就算被‘抓住’了。”杭斯特说。

  威力最大的能量源

  丹?布朗在畅销书《天使与魔鬼》中把反物质描述成人类目前所知威力最大的能量源。它能以百分之百的效率释放能量,不造成污染,不产生辐射,一小“滴”便可维持美国纽约全天所需能量。

  从理论上说,不到500克反物质的破坏力超过世界上最大氢弹的威力。

  不过,研究人员首次捕获的成果为38个反氢原子,持续时间为0.17秒。这等数量的反物质不足以让一只100瓦灯泡发光二十亿分之一秒,更别提用作剧烈炸药。

  杭斯特教授解释道,研究人员掌握捕获反物质技术后,今后可在具体操作程序层面加以“微调”,便有望制成数量足够多、保存时间足够长的反物质,为进一步研究打开一扇门。 新华社供特稿

  名词解释  反物质

  反物质是目前科学领域最大的谜团之一。正物质的原子由带正电的质子和带负电的电子以及中性的中子组成。与此相反,由带负电的质子和带正电的电子组成的就是反物质。正物质和反物质相遇后会湮灭。

  爱因斯坦预言过反物质的存在。按照物理学家假想,宇宙诞生之初曾经产生等量的物质与反物质,而两者一旦接触便会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量。

  但现实情况是,我们的世界由正物质组成???反物质似乎莫名消失了,至少到现在仍然无法直接观测到它的存在。正反物质的不对称疑难,是物理学界所面临的一大挑战。

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