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制造反物质很有挑战性?科学家提出“量产”反氢原子理论

发表在最近一期《物理评论快报》上的一篇论文,从理论上找到了一种可以将反氢原子生产效率提高几个数量级的方法。作者是来自澳大利亚科廷大学和英国斯旺西大学的科学家,他们认为自己的发现可以满足未来实验的需求——在更低的温度下大量生产出能被长时间约束的反氢原子。 很多科学实验围绕反物质展开,从研究其光谱测量的属性,到测试它们如何与引力相互作用。但要进行实验,必须拥有这些反物质。当然,在大自然中反物质不会被找到,因为反物质与普通物质相遇后释放能量即湮灭,因此,在实验室制造出反物质非常具有挑战性。 论文作者在接受物理学家组织网采访时称:“物理学定律认为,宇宙大爆炸之后,物质和反物质是等量存在的。但一个未解的科学之谜就是,所有的反物质都哪去了?为了回答这个问题,欧洲核子研究中心(CERN)的科学家打算用反物质做引力和光谱实验。最简单的研究对象就是反氢原子。然而,在实验室中创建反氢原子的研究非常富有挑战性,且造价极其昂贵。” 反氢原子对......阅读全文

6个国际团队争相回答宇宙最深处的问题

   在欧洲核子研究中心(CERN)一个天花板极高的库房内,6个竞争性的实验正在争先恐后地赛跑,以了解宇宙中最难琢磨的一种物质的特征。这些实验相隔仅数米,从所处位置看,它们几乎堆叠在一起,每个设备与另一个设备泛出的金属光泽像购物中心的电梯一样纵横交错,其数吨重的混凝土支架有些可怕地悬在头定。  “我

美科学家正研制为反物质称重设备

  “牛顿因苹果从树上坠落而产生有关万有引力灵感”的传奇故事至今为人津津乐道。那么,苹果的反物质——“反苹果”究竟是上升还是下落?这个问题一直困扰着物理学家。不过,美国科学家正在研制的一套给反物质称重的设备或许能揭晓答案。  反物质与物质有些方面完全一样,而有些方面则完全相反。例如,质子与

科学家将捕获的反氢原子保持1000秒

  1000秒并不太长,但对于欧洲核子研究中心(CERN)反氢激光物理装置(ALPHA)项目的物理学家来说,却是4个数量级的重大突破。据美国物理学家组织网5月4日报道,CERN此前的记录是捕获了38个反氢原子并保持了172毫秒,而本次实验捕获了309个反氢原子并保持了1000秒,为进一

新方法可将反氢原子温度降低25倍

  据物理学家组织网1月7日(北京时间)报道,最近,一个由美国和加拿大科学家组成的国际研究小组,提出了一种为陷落反氢原子制冷的新方法,能使反氢原子温度比现在所能达到的温度低25倍,使它们更稳定,便于开展各种实验操作。研究人员指出,该成果有可能大大推动反物质实验进步,帮人们揭示反物质迄今未知的神秘性质

科学家首次测量反物质光谱,检验物理学最基本的原理

  粒子物理的标准模型(Sandard Model)认为,宇宙大爆炸时产生了等量的物质和反物质。但是为什么现在宇宙中物质远比反物质多,却没人能解释清楚。最近《Nature》杂志上发表的一篇文章中,负责进行ALPHA实验*的团队报告了对反物质原子光谱的首次测量。这个成就开创了高精度研究反物质的全新时代

科学家首次测量反物质氢原子光谱 | Nature 论文推荐

  欧洲核子研究组织(CERN)的 ALPHA 项目研究人员首次测量了反原子的跃迁。虽然测量结果与普通氢原子的行为没有不同,但也许有朝一日,更精确的实验会发现两者的细微差别,揭示一种新的“物质-反物质不对称性”(matter-antimatter asymmetry)。  该实验测量的是反氢原子(由

欧洲核子研究中心首次成功制造出反氢原子束

  据物理学家组织网1月22日(北京时间)报道,欧洲核子研究中心(CERN)的ASACUSA(低速反质子原子光谱和碰撞)实验首次成功制造出反氢原子束,并在产生反氢原子地方向下2.7米的范围内,即远离强磁场的区域,检测到80个反氢原子。这个结果意味着朝向精确的超精细反氢原子光谱研究迈出重要一步。该研究

2018年十大国际科技新闻解读

基因剪刀  使用CRISPR基因调控技术直接操纵细胞基因组,研究人员将老鼠的皮肤细胞变成了诱导多能干细胞。曲面加速光束  美国和以色列科研团队实现了光束轨迹偏移。此实验可用于模拟广义相对论现象。幽灵粒子  来自太空的一个高能中微子横穿南极洲“冰立方”中微子天文台,科学家认为其来源可能是耀变体。探访“

3月22日《自然》杂志精选

  本期封面所示为“Through the Looking Glass”的一个细节内容,它是由Kate Nichols(TED Fellow计划的一个资助对象)制作的一个大型玻璃艺术品,是用银纳米颗粒作为“颜料”创作出来的。作品的颜色来自金属颗粒中电子的振荡(局部化的表面“等离子

欧核中心测试反引力 结果有望革新物理学理论

  据英国《每日电讯报》12月2日(北京时间)报道,欧洲核子研究中心(CERN)的科学家正在对反引力进行测试,测试结果有望革新物理学理论并改变我们对宇宙的理解。   反引力一直是包括《星际迷航》在内的科幻电影和科幻小说的“常客”。不过现在,科学家们相信,最新实验或许让他们朝着厘清反物质和反引力理论

欧核中心测试反引力 结果有望革新物理学理论

  据英国《每日电讯报》12月2日(北京时间)报道,欧洲核子研究中心(CERN)的科学家正在对反引力进行测试,测试结果有望革新物理学理论并改变我们对宇宙的理解。   反引力一直是包括《星际迷航》在内的科幻电影和科幻小说的“常客”。不过现在,科学家们相信,最新实验或许让他们朝着厘清反物质和反引力理论

科学家制造出飞行状态下的反氢原子

  据美国物理学家组织网12月6日报道,欧洲核子研究中心和日本理化学研究所的科研人员合作,设计了一种创新的粒子陷阱装置,成功制造出一定数量的飞行状态下的反氢原子,由此可测量反氢原子由基态开始的超精微跃迁。在此基础上,他们下一步就有望制造出反氢原子束,以更好地研究反物质,从而对CPT(电

科学家首次测量反物质氢原子光谱 | Nature 论文推荐

该实验测量的是反氢原子(由一个正电子和一个反质子组成)的1s-2s跃迁(从基态跃迁到激发态)。这一过程对是否破坏 CPT 对称性(电荷-宇称-时间反演对称性)敏感。如果物理系统的行为在电荷、宇称和时间反演的共同作用下保持不变,我们就说该系统具有 CPT 对称性。虽然 CPT 对称性具有坚实的理论支持

科学家精确比较原子和反原子

物理学家调整激光器开展反氢原子试验。图片来源:MAXIMILIEN BRICE/CERN 正如任何《星际迷航》粉丝所了解的,反物质被认为是物质的确切对立物,以至于如果两者发生碰触,将在放出一瞬间的纯能量光后相互抵消。如今,经过几十年的尝试,物理学家精确比较了原子和反原子。两者似乎在微小的不确定性

2011年全球重大科技进展回望

  2011年,全球科研领域捷报频传,外空新发现、医卫新研发、基础研究新突破……一项项成果记录着人类在探索和发展道路上的不懈追求与努力。   1、植物纤维中取“汽油” 生物燃料研发获突破   3月,美国研究人员利用生物技术直接从植物纤维素中提取出新型燃料异丁醇,该生物燃料在性质上更接近普通汽

研究者用激光轰击反氢原子:光谱与氢原子并无区别

物质与反物质之间的极端不平衡是宇宙中最令人困惑的谜题之一。它们都是在大爆炸期间产生,但如今占统治地位的却是普通物质,其中缘由我们不得而知。要解决这一谜题,最显而易见的方法便是观察反物质本身。如果科学家能够发现反物质的行为有某种不同,或许就能找到解释这种极端不平衡的线索。  为此,一个研究团队决定对氢

2011中国、世界十大科技进展揭晓

 由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院院士工作局、中国工程院学部工作局、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士评选的瀚霖杯2011年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2012年1月17日揭晓。 2011年中国十大科技进展新闻   1 天宫一号与神舟八号成功实现交会对接

自然及子刊综览

  《自然——粒子物理学》  反物质研究取得新进展  本周《自然》在线发表的一项研究报告了对反物质原子的首次光谱测量 —— 反物质物理学长期以来的一个目标。该发现代表着人类向高精度测试物质与反物质行为是否不同迈进了重要一步。  物理学界的一个重大谜题是为何当今宇宙看起来几乎全部由普通物质构成,而根据