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研究反物质:寻找另一个“我”

□ 时间:2020-3-19 □ 来源: 科学大院


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   “物质”和“反物质”只是两个名称而已。如果在另一个宇宙中,科学家为宇宙的组成命名为“反物质”,那么它们就是一个“反物质”世界。
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  近日,来自欧洲核子中心(CERN)的阿尔法合作组(ALPHA collaboration)报道了氢原子的反物质对应物即反氢原子能级结构中的特定量子效应——精细结构(fine structure)和兰姆位移(Lamb shift)。这些量子效应存在于物质原子中,而尚未在反物质原子中发现。此类研究有助于揭示物质和反物质之间的区别。这一结果发表在最新的《自然》期刊上,测量显示反物质原子的特定量子效应与“普通”物质原子中的理论预言相一致,这为将来进一步精确测量反物质的特定量子效应和其他基本性质奠定了基础。

  “发现正反物质之间的任何区别都可能动摇粒子物理标准模型的基础,这些新的实验测量是关于反物质相互作用的方面——比如说兰姆位移——对于这些结果我们已经期盼了很久。”阿尔法实验的发言人杰弗里·亨斯特(Jeffrey Hangst)表示。“我们下一步的计划是使用最先进的激光冷却技术来大规模地冷却反氢原子。这些技术的应用将会极大地促进反物质的研究并且能够以前所未有的精度来探测物质和反物质之间的区别。”

  阿尔法合作组通过将欧洲核子中心的钠-22(22Na)放射源辐射出的正电子和反质子减速器AD(Antiproton Decelerator)输送的反质子结合制造出了反氢原子,并将这些获得的反氢原子通过磁笼约束在超高真空环境中,这样做是为了避免反氢原子与物质结合被湮灭掉。然后通过激光照射到反氢原子上获得激发光谱。这些技术让科研人员实现了对反氢原子的特定量子效应如精细结构和兰姆位

资讯作者: 源信息发布时间: 2020/3/19 编辑:金阳
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