新华网：科学家首次成功制造并“抓住”反物质原子 图片集

Flashes of light were detected as the antimatter "annihilated" with matter

新华网伦敦11月17日电（记者黄堃）英国《自然》杂志网站17日刊登研究报告说，欧洲核子研究中心（ＣＥＲＮ）的科学家成功制造出多个反氢原子，并利用磁场使其存在了“较长时间”。这是科学家首次成功“抓住”反物质原子。

　　氢原子是只有一个质子和一个电子的最简单的原子。实际上，欧洲核子研究中心早在1995年就第一次制造出了反氢原子，但只能存在几个微秒的时间，就与周围环境中的正氢原子相碰并湮灭。此次的突破之处在于，制造出数个反氢原子后，借助特殊的磁场首次成功地使其存在了“较长时间”——约0．17秒。

欧洲核子研究中心的ALPHA实验首次成功捕获反物质

　　这个时间听起来似乎仍然很短，但对于科学家来说，这个时间长度已十分难得，可以对反氢原子进行较为深入的观测和分析。因此，这一成果被看作是物理学领域的一大突破，将大大推动有关反物质的研究。

影片中利用反物质制造的星际旅行飞船

　　反物质至今都是物理学领域的一大谜团。我们周围环境中的物质是正物质，它由原子组成，原子由带正电的质子和带负电的电子以及中性的中子组成。与此相反，由带负电的质子和带正电的电子组成的物质就是反物质。反物质只要和正物质相遇就会湮灭，因此虽然现行理论认为宇宙从大爆炸中诞生时产生了等量的正物质和反物质，但我们很难在宇宙中找到反物质。寻找和研究反物质因此也成为物理学领域的热点和难点。

新闻链接：神秘的暗物质和反物质

反物质研究又向前迈进“一小步”！欧洲核子研究中心17日宣布，首次将实验室制造出的反氢原子“捕捉”，使其存在了“较长时间”。

实际上，早在1995年，欧洲核子研究中心就首次制造出了9个反氢原子。但反氢原子只要与周围环境中的正氢原子相遇就会湮灭，因此实验室中造出来的反氢原子稍纵即逝，科学家们根本无从研究它的真面目。2002年，欧洲核子研究中心的实验进一步表明，反氢原子可以大量制造，但如何让它们存在时间长一点仍是难题。

　　因此，这次实验成果的突破就在于，人工制造的38个反氢原子存在了大约0.17秒。这个时间在普通人看来也许仍然非常短，但对于科学家来说，已经比先前有了实质性的延长，足够他们进行较为深入的观察和研究。

　　利用磁场作“陷阱”

　　欧洲核子研究中心介绍说，这次之所以能够将反氢原子捕获长达0.17秒，要归功于一种特殊的磁场。在实验室中，反氢原子是在真空环境里制造出来的，正常情况下瞬间就会与正物质发生湮灭并消失。而这个强大而复杂的磁场会像陷阱一样“拖延时间”，使反氢原子与正物质的接触稍作延缓。

　　实验显示，利用这种磁场，可以将“牵制”反氢原子的时间延长到十分之一秒的量级，这对于观察研究反氢原子来说已经“足够长”。最终，欧洲核子研究中心在制造出的数以千计的反氢原子中，成功地使其中的38个存在了大约0.17秒。

　　反物质的“神秘身份”

　　反物质是目前科学领域最大的谜团之一。正物质的原子由带正电的质子和带负电的电子以及中性的中子组成。与此相反，由带负电的质子和带正电的电子组成的就是反物质。正物质和反物质相遇后会湮灭。

　　按照现行理论，宇宙大爆炸之初，产生了等量的正物质和反物质。但现实情况是，我们的世界由正物质组成——反物质似乎莫名消失了，至少到现在仍然无法直接观测到它的存在。

　　欧洲核子研究中心称，反物质就像是“宇宙的镜子”。科学家们早就开始种种尝试寻找反物质，以期比较反物质和正物质的区别，解开反物质之谜，进而更好地理解宇宙的诞生和演化。

　　科学家们研究反物质，之所以选择氢原子入手，是因为氢原子只包含一个质子和一个电子，是最简单的原子，因此被看做是物理学领域最佳的研究对象。

　　反物质研究的重要一步

　　尽管这只是在实验室中制造并短暂捕捉到反物质原子，但科学界仍然欢欣鼓舞，认为这是物理学领域的一次突破，距离反物质的“真相”又“近了一步”。

　　刊登这一研究成果的英国《自然》杂志称，成功“捕捉”反氢原子后，通过比较反物质和正物质，科学家们就可以测试粒子物理学“标准模型”中最核心的基本对称理论。

　　欧洲核子研究中心主任罗尔夫霍伊尔在17日发布的一份新闻公报中说，“这是反物质研究领域的重要的一步。”