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范围内表现出同样的方式,同时研究结果以一种复杂的方式支持了阿尔伯特·爱因斯坦狭义相对论的基石。它还为物质—暗物质更加严格的比较开辟了道路,并且提供了两者并非确切对立物的可能性。 “我们已经为此等待了30年。”致力于氢原子精确测量的德国马普学会量子光学研究所实验物理学家Thomas Udem表示,“我认为这是一项令人难以置信的成就。”并未参与最新研究的日本理化学研究所实验人员Stefan Ulmer认为,测量结果“堪称艺术品”。 任何反氢原子都含有一个同反质子“绑定”的反电子。自2002年起,一些小组便在位于瑞士日内瓦附近的欧洲......阅读全文

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

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

氢原子光谱

1、发射光谱:物质发光直接产生的光谱从实际观察到的物质发光的发射光谱可分为连续谱和线状谱。(1)连续谱:连续分布着的包含着从红光到紫光的各种色光的光谱。产生:是由炽热的固体、液体、高压气体发光而产生的。(2)线状谱:只含有一些不连续的亮线的光谱,线状谱中的亮线叫谱线。产生:由稀薄气体或金属蒸气(即处

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

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

氢原子光谱详解

早在17世纪,牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象,并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。 光谱是电磁辐射(不论是在可见光区域还是在不可见光区域)的波长成分和强度分布的记录。有时只是波长成分的记录。定义:物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。分类:发射光谱可分为两类:连续光谱和明线光谱。连续分布的包含有

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

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

《自然》:科学家首次成功制造并“抓住”反物质原子

  英国《自然》杂志网站11月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

波尔氢原子理论的要点

(1) 定态假设 原子的核外电子在轨道上运行时,只能够稳定地存在于具有分立的、固定能量的状态中,这些状态称为定态(能级),即处于定态的原子能量是量子化的。此时,原子并不辐射能量,是稳定的。(2) 跃迁规则 原子的能量变化(包括发射或吸收电磁辐射)只能在两定之间以跃迁的方式进行。在正常情况下,原子中的

氢原子的光谱图如何看

光谱『spectrum』光波是由原子内部运动的电子产生的.各种物质的原子内部电子的运动情况不同,所以它们发射的光波也不同.研究不同物质的发光和吸收光的情况,有重要的理论和实际意义,已成为一门专门的学科——光谱学.下面简单介绍一些关于光谱的知识.分光镜观察光谱要用分光镜,这里我们先讲一下分光镜的构造原

反物质和普通物质受到的引力相同么?欧核中心首次发布实验结果

磁阱底部掉落反氢原子示意图。图片来源:美国国家科学基金会科技日报讯 (记者张梦然)当你扔下反物质时,它会飘浮还是下落?甚至有没有可能逆向上升?《自然》杂志27日发表一项粒子物理学研究称,欧洲核子研究中心报告了对反氢原子自由下落的首个直接观测,结论提示:反物质和普通物质受到的引力相同。爱因斯坦在191

欧核中心首次直接观测反氢原子自由下落

  当你扔下反物质时,它会飘浮还是下落?甚至有没有可能逆向上升?《自然》杂志27日发表一项粒子物理学研究称,欧洲核子研究中心报告了对反氢原子自由下落的首个直接观测,结论提示:反物质和普通物质受到的引力相同。  爱因斯坦在1915年提出的广义相对论描述了引力的效应,提出至今已得到大量实验验证。广义相对

研究发现|反物质和普通物质都会受引力作用自由下落

  丹麦科学家在一项研究中报道了对反氢原子自由下落的直接观测,提示反物质和普通物质受到的引力相同。相关研究9月27日发表于《自然》。  爱因斯坦在1915年提出的广义相对论描述了引力的效应,提出至今已得到大量实验验证。广义相对论中的弱等效原理指出,所有物体不论质量和组成,在引力作用下都会以相同的方式

欧洲核子研究中心首次测量到反物质中的量子效应

  欧洲核子研究中心19日发布公报称,首次成功对反氢原子能量结构中的某些量子效应展开测量,测量结果与“正常”氢效应的理论预测相符,为今后更精确地测量这类量子效应和其他基本量铺平了道路。  公报说,欧洲核子研究中心的阿尔法团队将反质子减速器释放的反质子与反电子结合,创造出了反氢原子。然后将它们限制在一

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

氢原子波尔模型的研究历史

20世纪初期,德国物理学家普朗克为解释黑体辐射现象,提出了量子论,揭开了量子物理学的序幕。19世纪末,瑞士数学教师巴耳末将氢原子的谱线表示成巴耳末公式,瑞典物理学家里德伯总结出更为普遍的光谱线公式里德伯公式。然而巴耳末公式和里德伯公式都是经验公式,人们并不了解它们的物理含义。1905年,瑞士著名物理

反物质原子的首次光谱测量完成

Nature杂志19日在线发表了一项粒子物理学重大进展:欧洲核子研究中心(CERN)报告了对反物质原子的首次光谱测量,实现了反物质物理学研究长期以来的一个目标。该成果标志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。当今宇宙为何看起来几乎全由普通物质构成,这是物理学界的一个重大谜题。因为

反物质原子光谱测量首次完成

  英国《自然》杂志19日在线发表了一项粒子物理学重大进展:欧洲核子研究中心(CERN)报告了对反物质原子的首次光谱测量,实现了反物质物理学研究长期以来的一个目标。该成果标志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。  当今宇宙为何看起来几乎全由普通物质构成,这是物理学界的一个重大谜

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

反氢内基准能量跃迁首次实现

  据美国每日科学网站报道,加拿大和欧洲核子研究中心(CERN)的物理学家在8月22日出版的《自然》杂志上撰文称,他们首次实现并观察了反氢内基准的原子能量跃迁——莱曼-α(Lyman-alpha)跃迁,向冷却和操纵反物质的基本形式迈近了一步。  研究负责人、不列颠哥伦比亚大学(UBC)的化学家兼物理

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,

实验表明反物质会像普通物质一样坠落

  一个用来测试反重力理论的陷阱垂直安装,以方便反氢原子的下落。图片来源:CERN  一项新的实验表明,反物质同普通物质一样,会因重力向下坠落。这一发现没有让许多物理学家感到震惊,但确实给一些不寻常的理论泼了冷水。  “这是杰出人士做的一个美丽的实验。”法国国家科学研究中心(CNRS)的宇宙学家Ga

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

实验表明,反物质会像普通物质一样坠落

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509922.shtm 一个用来测试反重力理论的陷阱垂直安装,以方便反氢原子的下落。图片来源:CERN一项新的实验表明,反物质同普通物质一样,会因重力向下坠落。这一发现没有让许多物理学家感到震惊,

地球氢原子可扩散24万公里

  日本一项最新研究发现,来自地球大气层的氢原子最远能散布至距离地球24万公里处,大约相当于地月距离的60%。  地球周围的氢原子是由紫外线照射水分子分解而来,像地球这样液态水丰富的行星会不断分解产生氢原子,并散布到太空中。1972年,美国宇航员曾在登月时观测过地球周围的氢原子,但人们并不清楚氢原子

巧妙“拨动”氢原子-烯丙醇合成绿色高效

  只需巧妙“拨动”一个烯烃的氢原子,烯丙醇类化合物高效绿色合成难题迎刃而解。记者日前从南开大学获悉,该校叶萌春团队借助廉价金属镍和苯基硼酸共催化的烯基化反应,克服传统生产过程中反应利用率低、环境污染大、反应产物不可控等问题,首次实现烯丙醇高效、绿色合成重大突破。这一研究工作得到国家自然科学基金委的