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科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室捕獲反物質(zhì)

    歐洲核子研究中心（CERN）的科學(xué)家在11月17日出版的《自然》雜志上撰文指出，他們成功捕獲了38個(gè)反氫原子，并利用磁場(chǎng)使其存在了0.17秒時(shí)間，從而將反物質(zhì)的存活時(shí)間從之前的百萬分之一秒量級(jí)提高到十分之一秒量級(jí)，為使用科學(xué)儀器研究和分析反物質(zhì)提供了寶貴的時(shí)間。該項(xiàng)研究成果意味著科學(xué)家離zui終揭開宇宙中反物質(zhì)的奧秘更近了一步。 
在反氫激光物理裝置（Alpha）實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家使用先進(jìn)技術(shù)冷卻了帶負(fù)電的反質(zhì)子（氫原子核的對(duì)應(yīng)反粒子），并將其壓縮進(jìn)一團(tuán)長(zhǎng)20毫米、直徑1.4毫米、約火柴桿大小的云中。接著，科學(xué)家向這些反質(zhì)子中引入一團(tuán)同樣冷的正電子（電子的反物質(zhì)）云。由于身處溫度非常低的真空環(huán)境中，這些反質(zhì)子和正電子基本不會(huì)移動(dòng)，科學(xué)家采用了他們稱之為非常“柔和”的方法將其混合生成反氫原子。

這種中性反氫原子帶很弱的磁性。但就是這種磁力的存在，足以讓科學(xué)家構(gòu)建一個(gè)磁場(chǎng)“陷阱”，來捕獲其中某些反氫原子。參與研究工作的加方負(fù)責(zé)人、加拿大國家粒子和核物理室科學(xué)家藤原城介紹，目前只能夠捕獲那些zui慢的反氫原子。

在捕獲到反物質(zhì)一段時(shí)間后，研究人員關(guān)閉了磁場(chǎng)，反氫原子因此“逃出”陷阱，并很快撞到物質(zhì)而湮滅，同時(shí)釋放出可探測(cè)信號(hào)。借助信號(hào)，科學(xué)家相信他們成功捕獲了38個(gè)反氫原子。

氫原子是只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子的zui簡(jiǎn)單的原子。實(shí)際上，歐洲核子研究中心早在1995年就*次出了反氫原子，但僅存在幾微秒的時(shí)間，就與周圍環(huán)境中的正氫原子相碰并湮滅。此次的突破之處在于，出數(shù)個(gè)反氫原子后，借助特殊的磁場(chǎng)成功地使其存在了“較長(zhǎng)時(shí)間”——約0.17秒，從而可讓科學(xué)家對(duì)反氫原子進(jìn)行較為深入的觀測(cè)和分析。因此，這一成果被看作是物理學(xué)領(lǐng)域的一大突破，將大大推動(dòng)有關(guān)反物質(zhì)的研究。