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欧核中心高精度测量反氢的物理性质

标签:研究 测量 物质 物理 性质  日期:2020-06-26 02:58
反物质研究获突破性进展欧核中心高精度测量反氢的物理性质科技日报北京2月19日电记者张梦然)欧洲核子物理研究中心(,这种物理性质仅限于理论预测,但根据粒子物理学经典模型预测

  反物质研究获突破性进展

  欧核中心高精度测量反氢的物理性质

  科技日报北京2月19日电 (记者张梦然)欧洲核子物理研究中心(CERN)对反物质的研究有了突破性进展。据英国《自然》杂志19日发表的一篇粒子物理论文,欧核中心首次报告对反氢的一种物理性质实现高精度测量,此前,这种物理性质仅限于理论预测,而今终于完成对自然基本对称性的重要检验。

  探测并比较物质与反物质的性质,有助于人类理解宇宙的形成——当今宇宙中物质比反物质更普遍,但根据粒子物理学经典模型预测,在大爆炸发生之后应存在等量的物质和反物质,这正是物理学界的一个重大谜题。

  作为宇宙中最简单的原子,氢的精细结构已经得到了充分的研究,但一直以来,反氢却没有相关进展。因为反物质难以产生和捕捉,且一旦与物质接触就会湮灭,这为科学家测量其属性带来挑战。

  此次,欧核中心的ALPHA合作团队执行了最新观测,丹麦奥胡斯大学物理学家杰弗里·亨斯特等人报告在反氢中观测到了“兰姆位移”。这种效应原本是在氢中发现的,描述了氢原子两个能级间的能量差。团队的测量结果与科学家对氢的观测结果相符,也符合有关反氢的预测,其突显了物质与反物质之间的对称性,更是对自然基本对称性的一次检验。

  在相应的“新闻与观点”文章中,德国美因茨大学物理学家兰道夫·保尔认为,最新观测结果与理论相符,而且反氢对应于氢的性质,这些结果为人类进一步研究反氢打开了大门,此后科学家们可以进一步检验反氢的量子电动力学性质,或者展开有针对性地检验粒子物理标准模型。

  CERN的ALPHA装置被认为是捕获反物质的“利器”,该项目此前曾用特殊磁场将反氢原子“抓住”1000秒,还曾对反物质与引力的相互作用进行分析,并完成反物质原子光谱测量。

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