科学家首次俘获反物质原子 爆炸威力远超核弹

征服者

大型强子对撞机


　　欧洲核子研究中心的科学家们在欧洲当地时间的17日表示，通过大型强子对撞机，他们已经俘获了少量的“反物质”，尽管只是少量的反氢原子而已，但已被科学界视为人类研究反物质过程中的一次重大突破。
　　存在时间是关键
　　实际上，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。
　　因此，这次实验成果的突破就在于，人工制造的38个反氢原子存在了大约0.17秒。这个时间在普通人看来也许非常短，但对科学家来说，已比先前有了实质性的延长，足够他们进行较为深入的观察和研究。
　　利用磁场作“陷阱”
　　欧洲核子研究中心介绍说，这次之所以能够将反氢原子捕获长达0.17秒，要归功于一种特殊的磁场。  在实验室中，反氢原子是在真空环境里制造出来的，正常情况下瞬间就会与正物质发生湮灭并消失。而这个强大而复杂的磁场会像陷阱一样“拖延时间”，使反氢原子与正物质的接触稍作延缓。
　　实验显示，利用这种磁场，可以将“牵制”反氢原子的时间延长到十分之一秒的量级，这对于观察研究反氢原子来说已经“足够长”。
　　最终，欧洲核子研究中心在制造出的数以千计的反氢原子中，成功地使其中的38个存在了大约0.17秒。
　　科学家称，研究反物质，之所以选择氢原子入手，是因为氢原子只包含一个质子和一个电子，是最简单的原子，因此被看做是物理学领域最佳的研究对象。
　　反物质研究的重要一步
　　尽管这只是在实验室中制造并短暂捕捉到反物质原子，但科学界仍然欢欣鼓舞，认为这是物理学领域的一次突破，距离反物质的“真相”又“近了一步”。
　　刊登这一研究成果的英国《自然》杂志称，成功“捕捉”反氢原子后，通过比较反物质和正物质，科学家们就可以测试粒子物理学“标准模型”中最核心的基本对称理论。欧洲核子研究中心主任罗尔夫·霍伊尔在17日发布的一份新闻公报中说，“这是反物质研究领域的重要的一步。”
　　用作武器 爆炸威力远超核弹
　　用作燃料 6个星期可飞到火星
　　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，并产生巨大能量。
　　欧洲核子研究中心称，反物质就像是“宇宙的镜子”。按照现行理论，宇宙大爆炸之初，产生了等量的正物质和反物质。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。
　　科学家解释，当1克物质和1克它的反物质相撞湮灭时，能放出巨大的能量，科学家按照爱因斯坦提出的质能关系式(E=mc2 )进行计算，物质和反物质湮灭时所释放的能量是核裂变能的1000倍。因此，科学家称，反物质运用在军事领域，将是远超过核弹的“末日武器”，只需几克就能摧毁地球。
　　此外，在不少科幻小说中，主人公能在较远的宇宙中旅行，就是因为飞船运用了反物质燃料。举个最简单的例子，如果想把人类送上火星，那需要千万吨以上的化学原料，而如果是以反物质为燃料的话，仅需要几十毫克，同时时间也大为缩短，只需要6周的时间就可以到达。综合新华社电