北京時(shí)間4月12日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，目前，科學(xué)家對(duì)反物質(zhì)進(jìn)行了最精確測(cè)量，精度可達(dá)到萬(wàn)億分之二。但是，研究結(jié)果只會(huì)使宇宙中生命和任何事物存在謎團(tuán)變得更加撲朔迷離。
最新測(cè)量結(jié)果表明，在相當(dāng)高的精確度下，反物質(zhì)和物質(zhì)的行為特征是相同的。迄今所有測(cè)量都無(wú)法解釋物理學(xué)一個(gè)最大謎團(tuán)：如果宇宙大爆炸過(guò)程中產(chǎn)生等量物質(zhì)和反物質(zhì)，為什么現(xiàn)今宇宙主要是由物質(zhì)構(gòu)成？
我們的宇宙是建立在對(duì)立平衡基礎(chǔ)之上，對(duì)于每種類(lèi)型由物質(zhì)構(gòu)成的“正常粒子”，都有一個(gè)相同質(zhì)量的共軛反粒子，與它同時(shí)產(chǎn)生相反的電荷。電子擁有相反的反電子，或者正電子；質(zhì)子擁有反質(zhì)子等等。
當(dāng)物質(zhì)與反物質(zhì)粒子相遇時(shí)，它們會(huì)相互湮滅，只留下剩余能量。物理學(xué)家認(rèn)為，宇宙大爆炸產(chǎn)生的物質(zhì)和反物質(zhì)應(yīng)該是等量的，而且每一種都確保另一種共同毀滅，使早期宇宙失去生命構(gòu)建成分。然而現(xiàn)今宇宙完全充滿物質(zhì)，并孕育誕生了地球生命。
但當(dāng)前存在一個(gè)問(wèn)題：我們并不知道宇宙大爆炸產(chǎn)生的任何原始反物質(zhì)，如果反物質(zhì)和物質(zhì)行為特征是相同的，為什么一種能夠在大爆炸中幸存，而另一種卻沒(méi)有呢？
日本理化研究所物理學(xué)家斯蒂芬·烏爾默（Stefan Ulmer）稱(chēng)，回答這些問(wèn)題的一個(gè)最佳方法是測(cè)量物質(zhì)的基本屬性和反物質(zhì)的共軛屬性，盡可能精確地比較這些研究結(jié)果。如果物質(zhì)屬性和相關(guān)反物質(zhì)屬性之間存在輕微偏差，這可能是物理學(xué)最大疑團(tuán)的首個(gè)重要線索。2017年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一些物質(zhì)和反物質(zhì)行為存在輕微差異，但是該研究結(jié)果在統(tǒng)計(jì)方面不能算為一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)。
研究報(bào)告作者、丹麥奧胡斯大學(xué)物理學(xué)家杰弗瑞·漢格斯特（Jeffrey Hangst）稱(chēng)，但是如果科學(xué)家想操控反物質(zhì)，他們就得煞費(fèi)苦心地制造反物質(zhì)。最近幾年，一些物理學(xué)家開(kāi)始研究反氫原子（antihydrogen），或者氫的反物質(zhì)形式，因?yàn)闅涫恰拔覀冊(cè)谟钪嬷凶盍私獾脑刂弧薄Ｖ圃旆礆湓由婕暗交旌?萬(wàn)個(gè)反質(zhì)子和300萬(wàn)個(gè)正電子，從而產(chǎn)生5萬(wàn)個(gè)反氫原子，科學(xué)家在一個(gè)28厘米長(zhǎng)的圓柱管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)僅有20個(gè)被磁鐵捕獲。
目前，這項(xiàng)最新研究報(bào)告發(fā)表在4月4日出版的《自然》雜志上。漢格斯特研究小組獲得了一個(gè)前所未有的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量：他們已實(shí)現(xiàn)對(duì)反氫原子或者迄今任何類(lèi)型反物質(zhì)的最精確測(cè)量，在1.5萬(wàn)個(gè)反氫原子中（在混合反質(zhì)子和正電子的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了750多次），他們研究了原子從低能級(jí)躍遷至高能級(jí)時(shí)，釋放或者吸收光線的頻率。
研究人員的測(cè)量結(jié)果顯示了反氫原子的能量等級(jí)和光吸收數(shù)據(jù)，與氫原子相一致，其精確度達(dá)到萬(wàn)億分之二，顯著提高了之前的測(cè)量精確度。
烏爾默指出，非常罕見(jiàn)的是，實(shí)驗(yàn)者設(shè)想提高了100倍精確度，他認(rèn)為，如果漢格斯特研究團(tuán)隊(duì)繼續(xù)這項(xiàng)研究工作10-20年，他們將提高氫譜精確度1000倍。
對(duì)于漢格斯特——?dú)W洲核子研究中心（CERN）阿爾法合作發(fā)言人，這一研究結(jié)果是數(shù)十年取得的成績(jī)。他說(shuō)：“捕獲和持有反物質(zhì)都是一項(xiàng)重大成就?！?/p>
漢格斯特說(shuō)：“20年前，人們認(rèn)為這是不可能發(fā)生的，這是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)杰作，能夠做到這一點(diǎn)非常不容易?！?/p>
未參與這項(xiàng)研究的歐洲核子研究中心物理學(xué)家邁克爾·多塞（Michael Doser）說(shuō)：“這項(xiàng)最新研究結(jié)果令人印象深刻，這項(xiàng)測(cè)量中捕獲的原子數(shù)量（15000個(gè)），對(duì)于幾年前漢格斯特研究小組的記錄是一個(gè)巨大進(jìn)步?！?/p>
那么，對(duì)反物質(zhì)最精確的測(cè)量是什么呢？令人遺憾的是，我們探索的余地并不大。正如我們所預(yù)料的，氫和反氫原子，物質(zhì)和反物質(zhì)，它們的行為特征非常接近。目前，我們僅知道它們?nèi)f億分之一精確度測(cè)量下，它們是相同的。然而，烏爾默表示，萬(wàn)億分之二的精確度并不排除這種可能性，即某種物質(zhì)在兩種類(lèi)型物質(zhì)之間的差異達(dá)到更大的精確度，從而與測(cè)量結(jié)果發(fā)生偏離。
至于漢格斯特，他并不關(guān)心為什么我們的物質(zhì)世界存在，因?yàn)樗鼪](méi)有反物質(zhì)——他將其稱(chēng)之為“房間里的大象”。相反，他和他的研究團(tuán)隊(duì)想集中精力進(jìn)行更加精確的測(cè)量，探索反物質(zhì)與重力的反應(yīng)，它像正常物質(zhì)一樣下降，還是掉下來(lái)？
漢格斯特認(rèn)為這個(gè)謎團(tuán)可以在2018年底之前揭曉，那時(shí)歐洲核子研究中心將關(guān)閉，進(jìn)行為期兩年的升級(jí)。他說(shuō)：“我們還有其他的方法來(lái)解決這些問(wèn)題，讓我們拭目以待吧！”
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