导读 在一项新实验中,紫外线激光平息了反氢原子的热抖动,将反原子冷却到略高于绝对零值。这种减缓反物质(正常物质的相反电荷对应物)的技术可以
在一项新实验中,紫外线激光平息了反氢原子的热抖动,将反原子冷却到略高于绝对零值。这种减缓反物质(正常物质的相反电荷对应物)的技术可以帮助科学家构建第一个反物质分子。研究人员在4月1日的《自然》杂志上报告说,用激光驯服不守规矩的反物质也可能让物理学家更精确地测量反原子的特性。将反原子与普通原子进行比较可以检验宇宙的一些基本对称性。
激光可以通过用大量光粒子或光子抑制原子的运动来冷却原子(SN:3/8/21)。但是用激光冷却反物质一直很困难,因为一方面,“制造反物质真的很困难,”温哥华不列颠哥伦比亚大学的光谱学家TakamasaMomose说。
为了制造反氢原子,Momose及其同事在日内瓦附近的CERN粒子物理实验室将反质子与正电子(电子的反粒子)混合在一起。在几个小时内,一束调谐到特定紫外线频率的激光束将反氢原子的旋转速度从每秒90米减慢到每秒约10米。
未来对过冷反氢的观察可以检验一种称为电荷宇称时间或CPT对称性的想法(SN:2/19/20)。这一物理原理表明,普通原子吸收和发射的光子的能量应该与它们的反物质相似物具有完全相同的能量。同样位于温哥华的加拿大国家粒子加速器中心TRIUMF的粒子物理学家MakotoFujiwara说,即使是氢和反氢之间最微小的差异也可能会破坏现代物理学理论。
同样,爱因斯坦的引力理论预测物质和反物质应该以相同的速度落到地球上。实验室实验将激光冷却的反原子——而不是温暖、不稳定的反原子——放入自由落体中,可以更清楚地了解重力的影响。