人類首次捕獲到反物質 500克能量可超過氫彈

英國《自然》雜志網站17日刊登研究報告說，歐洲核子研究中心（CERN）的科學家成功制造出多個反氫原子，并利用磁場使其存在了“較長時間”。這是科學家首次成功“抓住”反物質原子。

氫原子是只有一個質子和一個電子的最簡單的原子。實際上，歐洲核子研究中心早在1995年就第一次制造出了反氫原子，但只能存在幾個微秒的時間，就與周圍環境中的正氫原子相碰并湮滅。此次的突破之處在于，制造出數個反氫原子后，借助特殊的磁場首次成功地使其存在了“較長時間”——約0．17秒。

這個時間聽起來似乎仍然很短，但對于科學家來說，這個時間長度已十分難得，可以對反氫原子進行較為深入的觀測和分析。因此，這一成果被看作是物理學領域的一大突破，將大大推動有關反物質的研究。

反物質至今都是物理學領域的一大謎團。我們周圍環境中的物質是正物質，它由原子組成，原子由帶正電的質子和帶負電的電子以及中性的中子組成。與此相反，由帶負電的質子和帶正電的電子組成的物質就是反物質。反物質只要和正物質相遇就會湮滅，因此雖然現行理論認為宇宙從大爆炸中誕生時產生了等量的正物質和反物質，但我們很難在宇宙中找到反物質。尋找和研究反物質因此也成為物理學領域的熱點和難點。新華網

星際迷航可降“魔”

在美國科幻片《星際迷航》里，宇航員把反物質用作星際飛船燃料。而在美國作家丹·布朗暢銷小說《達·芬奇密碼》的姊妹篇《天使與魔鬼》中，犯罪集團企圖從歐洲核子研究中心盜取反物質，用以炸毀整座梵蒂岡城。

反物質，正常物質的反狀態，極不穩定而幾乎不存在于自然界。研究人員8年前在實驗室里制成反物質，但這些反物質一接觸容器壁便瞬息湮滅。抓不住，便無從加以深入研究。

英國《自然》雜志網站17日發布報告，歐洲研究人員在科學史上首次成功“抓住”微量反物質。

首次“抓住” 巧設“磁瓶”克服湮滅

研究人員2002年在真空環境里造出反氫原子，但造出后不到片刻便已湮滅。如今，歐洲核子研究中心研究員首次成功“抓住”這種反物質。

鑒于反物質接觸容器壁后便即消失，研究人員利用特殊磁場對反物質加以捕獲。

談及這種看不見、摸不著的捕捉方式，丹麥奧胡斯大學教授杰夫·杭斯特告訴英國廣播公司（BBC）記者，反氫原子具有“少許磁性”，“你可以把它們想象成羅盤指針，能夠利用磁場探知它們的存在。我們制成一只強有力的‘磁瓶’，在里面造出反物質”。

另外，反氫原子運動速度不能太快，否則便難以捕獲。杭斯特所在研究團隊花費5年時間，設法讓反氫原子溫度降至0.5開氏度，相當于零下272.65攝氏度、即接近絕對零度，使反氫原子處于低能量狀態。

“如果它們運動得不至于太快，那么就算被‘抓住’了，”杭斯特說。

理論測算 500克反物質超過氫彈

丹·布朗在暢銷書《天使與魔鬼》中把反物質描述成人類目前所知威力最大的能量源。它能以百分之百的效率釋放能量，不造成污染，不產生輻射，一小“滴”便可維持美國紐約全天所需能量。

從理論上說，不到500克反物質的破壞力超過世界上最大氫彈的威力。

不過，研究人員首次捕獲的成果為38個反氫原子，持續時間為五分之一秒。這等數量的反物質不足以讓一只100瓦燈泡發光二十億分之一秒，更別提用作劇烈炸藥。

杭斯特教授解釋道，研究人員掌握捕獲反物質技術后，今后可在具體操作程序層面加以“微調”，便有望制成數量足夠多、保存時間足夠長的反物質，為進一步研究打開一扇門。

前景展望 有助破解宇宙起源之謎

愛因斯坦預言過反物質的存在。按照物理學家假想，宇宙誕生之初曾經產生等量的物質與反物質，而兩者一旦接觸便會相互湮滅抵消，發生爆炸并產生巨大能量。

然而，出于某種原因，當今世界主要由物質構成，反物質似乎壓根不存在于自然界。正反物質的不對稱疑難，是物理學界所面臨的一大挑戰。

反物質的發現，使人們聯想上世紀許多不解之謎，其中最為著名的莫過于“通古斯大爆炸”。1908年6月30日凌晨，俄羅斯西伯利亞通古斯地區遭遇從天而降的“火球”，大片原始森林頃刻化為灰燼。至于爆炸起因，一些人推斷是小行星撞擊，一些人猜想是反物質所致“湮滅”。

深入研究反物質，是解開宇宙起源之謎的重要環節。

“我們希望查明，物質與反物質之間是否存在某些我們尚不知道的區別，”杭斯特說，“這種區別或許存在于更基本層面，或許牽連宇宙起源時某些高能量活動。”

“這就是為什么能夠‘抓住’它們（反物質）是這般重要，因為我們需要時間研究它們。”

名詞解釋：反物質

　　反物質是一種物質形式，但無法在自然界找到，除非是在稍縱即逝的少量存在（例如因放射衰變或宇宙射線等現象）在粒子物理學里，反物質是反粒子概念的延伸，反物質是由反粒子構成的，如同普通物質是由普通粒子所構成的。物質與反物質的結合，會如同粒子與反粒子結合一般，導致兩者湮滅，且因而釋放出高能光子或伽瑪射線。1932年由美國物理學家卡爾·安德森在實驗中證實了正電子的存在。隨后又發現了負質子和自旋方向相反的反中子。

反質子、反中子和反電子如果像質子、中子、電子那樣結合起來就形成了反原子。由反原子構成的物質就是反物質。當你照鏡子時，鏡中的那個你如果真的存在，并出現在你面前，會怎么樣呢？科學家們已經考慮過這個問題，他們把鏡中那個你叫做“反你”?？茖W家想象很遠的地方有個和我們的世界很像的世界，它將是一個由反恒星、反房子、反食物等所有的反物質構成的反世界。反物質正是一般物質的對立面，而一般物質就是構成宇宙的主要部分。