反粒子受困千秒 助揭宇宙奧秘(williamhill官网 )

2011-06-11 20:48

这幅CERN图像呈现了未被捕获的反氢原子在内表面被湮灭的景象。(AFP)

CERN科学家成功长时间储存反氢原子，时间超过15分钟。(AP)

汤姆·汉克斯和阿耶莱特·祖里尔主演的影片《天使与魔鬼》中出现反物质。(Columbia Picture)

欧洲核子研究组织(以下简称CERN)的科学家成功长时间储存反物质，储存时间达到创纪录的16分钟，是此前的5000倍。2010年，他们也曾成功储存反物质，但时间只有不到一秒钟。在《达芬奇密码》作者丹·布朗的小说《天使与魔鬼》中，暗物质被用作一种大规模杀伤性武器。

这一次成功储存的反物质是反氢原子。研究过程中，科学家让CERN的阿尔法磁谱仪实验设备形成一个“磁瓶”(一种超导磁铁)，让反原子处于悬浮状态并远离瓶壁，用于储存反氢。在近10年的研究中，科学家只能在极短的时间内储存反物质。由于这种物质在储存之后立即遭到破坏，他们一直很难长时间储存反物质。

科学家藤原诚(Makoto Fujiwara)表示：“我们至少将反氢原子禁锢了1000秒，与一轮冰球比赛的时间不相上下。这将潜在地改变反物质研究的面貌，帮助解答反物质是否拥有与物质一样的颜色，受引力影响方式是否与物质相同等疑问。现在仍有一些难度极大的实验等待我们去完成，需要为之付出长时间的辛苦努力，这一次的研究成果无疑是向前迈出的重要一步，实验面临的难度将只有此前的万分之一左右。”

在改编自布朗同名小说的影片《天使与魔鬼》中，反物质也占有一席之地。影片中，一个秘密社团从CERN盗走一瓶反物质，并威胁释放反物质的破坏性力量。0.5克反物质所产生的威力相当于20枚轰炸广岛的原子弹，但CERN指出获取这一数量的反物质需要数十亿年时间。CERN在一本揭开反物质神秘面纱的宣传册中表示：“鉴于我们只能获取极少量反物质，这种物质‘非常安全’。如果我们能够获取几克反物质，这将是一种异常危险的物质，但这需要数十亿年时间。”

反物质是宇宙中最大的谜团之一，在发生大爆炸时，所产生的物质与反物质数量应该相同。正反物质接触后会彼此毁灭对方，除了光线外，什么也不会留下。但大量消失的似乎只有反物质，物质则“统治”了宇宙。科学家希望确定反氢是否遵循与氢相同的物理学定律，为了做到这一点，他们需要在反氢被氢湮灭前将这种反物质长时间储存起来以供研究。

CERN研究员杰弗里·汉格斯表示：“这允许我们第一次观察反氢的内部结构，它将是反元素周期表上的第一个元素。”氢原子研究专家、加拿大不列颠哥伦比亚省大学的沃尔特·哈代说：“我非常喜欢研究氢原子。有趣的是，我们正试图研究反氢是否拥有与氢同样的特性，而多年来我一直在研究氢。这是一次至关重要的比较，将帮助我们了解物质与反物质之间的关系。反物质并不具有危险性。”