歐洲科學家首次俘獲反物質 爆炸威力超核彈

大型強子對撞機(資料圖)

　　武漢晚報11月19日報道歐洲核子研究中心的科學家們在歐洲當地時間的17日表示，通過大型強子對撞機，他們已經俘獲了少量的“反物質”，儘管只是少量的反氫原子而已，但已被科學界視為人類研究反物質過程中的一次重大突破。

　　存在時間是關鍵

　　實際上，早在1995年，歐洲核子研究中心就首次製造出了9個反氫原子。但反氫原子只要與周圍環境中的正氫原子相遇就會湮滅，因此實驗室中造出來的反氫原子稍縱即逝，科學家們根本無從研究它的真面目。2002年，歐洲核子研究中心的實驗進一步表明，反氫原子可以大量製造，但如何讓它們存在時間長一點仍是難題。

　　因此，這次實驗成果的突破就在於，人工製造的38個反氫原子存在了大約0．17秒。這個時間在普通人看來也許非常短，但對科學家來説，已比先前有了實質性的延長，足夠他們進行較為深入的觀察和研究。

　　利用磁場作“陷阱”

　　歐洲核子研究中心介紹説，這次之所以能夠將反氫原子捕獲長達0．17秒，要歸功於一種特殊的磁場。 在實驗室中，反氫原子是在真空環境裏製造出來的，正常情況下瞬間就會與正物質發生湮滅並消失。而這個強大而複雜的磁場會像陷阱一樣“拖延時間”，使反氫原子與正物質的接觸稍作延緩。

　　實驗顯示，利用這種磁場，可以將“牽制”反氫原子的時間延長到十分之一秒的量級，這對於觀察研究反氫原子來説已經“足夠長”。

　　最終，歐洲核子研究中心在製造出的數以千計的反氫原子中，成功地使其中的38個存在了大約0．17秒。

　　科學家稱，研究反物質，之所以選擇氫原子入手，是因為氫原子只包含一個質子和一個電子，是最簡單的原子，因此被看做是物理學領域最佳的研究對象。

　　反物質研究的重要一步

　　儘管這只是在實驗室中製造並短暫捕捉到反物質原子，但科學界仍然歡欣鼓舞，認為這是物理學領域的一次突破，距離反物質的“真相”又“近了一步”。

　　刊登這一研究成果的英國《自然》雜誌稱，成功“捕捉”反氫原子後，通過比較反物質和正物質，科學家們就可以測試粒子物理學“標準模型”中最核心的基本對稱理論。歐洲核子研究中心主任羅爾夫霍伊爾在17日發佈的一份新聞公報中説，“這是反物質研究領域的重要的一步。”

　　用作武器 爆炸威力遠超核彈

　　用作燃料 6個星期可飛到火星

　　反物質是目前科學領域最大的謎團之一。正物質的原子由帶正電的質子和帶負電的電子以及中性的中子組成。與此相反，由帶負電的質子和帶正電的電子組成的就是反物質。正物質和反物質相遇後會湮滅，並産生巨大能量。

　　歐洲核子研究中心稱，反物質就像是“宇宙的鏡子”。按照現行理論，宇宙大爆炸之初，産生了等量的正物質和反物質。但現實情況是，我們的世界由正物質組成——反物質似乎莫名消失了，至少到現在仍然無法直接觀測到它的存在。

　　科學家解釋，當1克物質和1克它的反物質相撞湮滅時，能放出巨大的能量，科學家按照愛因斯坦提出的質能關係式（E=mc2 ）進行計算，物質和反物質湮滅時所釋放的能量是核裂變能的1000倍。因此，科學家稱，反物質運用在軍事領域，將是遠超過核彈的“末日武器”，只需幾克就能摧毀地球。

　　此外，在不少科幻小説中，主人公能在較遠的宇宙中旅行，就是因為飛船運用了反物質燃料。舉個最簡單的例子，如果想把人類送上火星，那需要千萬噸以上的化學原料，而如果是以反物質為燃料的話，僅需要幾十毫克，同時時間也大為縮短，只需要6周的時間就可以到達。