實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在已經(jīng)有能力制造出反物質(zhì)粒子，但是要將它們和常規(guī)物質(zhì)隔絕開來以防消失非常困難

英國(guó)廣播公司(BBC)網(wǎng)站報(bào)道，根據(jù)一份最新報(bào)告，有關(guān)和常規(guī)物質(zhì)對(duì)應(yīng)的“反物質(zhì)”是否會(huì)施加“反引力”的疑問或許即將被科學(xué)家們解開。

　　常規(guī)物質(zhì)會(huì)對(duì)整個(gè)宇宙中的其它物質(zhì)產(chǎn)生引力，但到目前為止人們依然不清楚反物質(zhì)是否會(huì)相應(yīng)地產(chǎn)生“反引力”。近日一個(gè)科學(xué)家小組在《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表一篇文章，稱他們已經(jīng)成功制備穩(wěn)定存在的電子-正電子對(duì)。正電子是帶正電的電子，是電子的反粒子。由這種粒子對(duì)構(gòu)成的射束將最終幫助科學(xué)家回答這個(gè)問題。

　　向上墜落

　　對(duì)于物理學(xué)中定義的每一個(gè)粒子，它們都擁有相應(yīng)的反粒子，在科學(xué)家已經(jīng)測(cè)量過的任何方面，兩者都是相同的，除了一點(diǎn)：它們擁有相反的電荷。根據(jù)現(xiàn)有理論，在宇宙誕生之初，物質(zhì)和反物質(zhì)是等量產(chǎn)生的。當(dāng)兩者相遇時(shí)就會(huì)發(fā)生湮滅反應(yīng)，徹底消失。

　　那么問題就來了：既然物質(zhì)和反物質(zhì)兩者是等量的并且會(huì)相互湮滅，那么我們現(xiàn)在看到的這個(gè)由物質(zhì)構(gòu)成的宇宙，甚至由物質(zhì)構(gòu)成的“我們”又是怎么存在的？

　　區(qū)分出反物質(zhì)的一條重要性質(zhì)可能就是其引力行為特性。大多數(shù)科學(xué)家都相信反物質(zhì)會(huì)被常規(guī)物質(zhì)所吸引。但是也有另外一些學(xué)者對(duì)此持懷疑態(tài)度，他們認(rèn)為反物質(zhì)可能會(huì)產(chǎn)生“反引力”，它們會(huì)向上落下！這一點(diǎn)或許可以解釋為什么宇宙沒有在它最初誕生的那一刻就立即被湮滅反應(yīng)徹底消滅。它或許也可以解釋為何宇宙會(huì)加速膨脹。

　　但是這一理論的最大問題在于目前還沒有可以驗(yàn)證它的手段。不過近日美國(guó)加州大學(xué)河濱分校的研究人員正在這一問題上取得進(jìn)展，他們正逐漸接近一勞永逸解決這一難題的最終目標(biāo)。

　　他們宣布已經(jīng)成功制造出電子-正電子對(duì)，它們兩者可以穩(wěn)定態(tài)相互繞轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象被稱為“電子偶素”。

　　科學(xué)家們不斷向這個(gè)脆弱的粒子對(duì)注入能量，維持一種被稱作“里德伯狀態(tài)”的平衡形式，從而阻止物質(zhì)和反物質(zhì)粒子的接觸。就像是車道那樣，粒子可以在不同軌道中相互繞轉(zhuǎn)，只要它們能夠獲得額外的能量輸入即可。在里德伯狀態(tài)中，兩個(gè)粒子獲得更高的能量維持相對(duì)分離的軌道，從而可以實(shí)現(xiàn)讓該粒子對(duì)穩(wěn)定存在相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間的目標(biāo)：30億分之一秒。

　　現(xiàn)在科學(xué)小組正計(jì)劃進(jìn)一步改進(jìn)他們的方法，讓這一粒子對(duì)的穩(wěn)定存在時(shí)間延長(zhǎng)至數(shù)千分之一秒，從而能夠制備一束原子流，看看它究竟會(huì)向哪個(gè)方向“落下”。

責(zé)任編輯：徐陽

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