瑞士歐洲核子研究組織（CERN）實驗室的一項創(chuàng)新激光實驗讓物理學家更進一步了解到神秘的反物質(zhì)。
反物質(zhì)粒子具有與正常物質(zhì)粒子相反的電荷。 當物質(zhì)和反物質(zhì)的粒子相遇時，它們會相互湮滅。 然而，有趣的是，反物質(zhì)的行為卻是類似于普通物質(zhì)的。
在一項新研究中，歐洲核子研究組織的研究人員研究了反氫原子，以更深入地了解物質(zhì)和反物質(zhì)之間的差異。
由反質(zhì)子和正電子（電子的反物質(zhì)對應(yīng)物）組成的反氫原子是氫原子的反物質(zhì)形式。根據(jù)歐洲核子研究中心的一份聲明，研究人員使用歐洲核子研究中心的ALPHA（反氫激光物理儀器）儀器的反質(zhì)子減速器，將反質(zhì)子與正電子結(jié)合形成反氫原子。
然后，研究人員在真空中捕獲了數(shù)百個反氫原子，并使用激光脈沖激發(fā)原子，促使它們跳入更高的能量狀態(tài)。測量這種變化，稱為Lyman-alpha轉(zhuǎn)換（Lyman-alpha transition），這是一種常用于天文學研究暗能量的方法。暗能量是看不見但在宇宙中存量極大的的力量，占宇宙總能量的68％左右。
當反氫原子回落到較低能態(tài)時，它們會釋放出光子。根據(jù)8月22日發(fā)表在《自然》雜志上的研究，研究人員測量了這些光子，發(fā)現(xiàn)這些光子顯示反氫排放與正常氫原子的相同。
該實驗的首席研究員，英屬哥倫比亞大學的物理學家Takamasa Momose說道：“Lyman-alpha轉(zhuǎn)換是常規(guī)氫原子中最基本，最重要的轉(zhuǎn)換，而在反氫中捕獲相同的轉(zhuǎn)換現(xiàn)象則開辟了反物質(zhì)科學的新時代！”
雖然這項研究沒有揭示物質(zhì)和反物質(zhì)的性質(zhì)差異，但這項工作仍然有用：研究人員計劃用這種方法來冷卻反氫。
這將極大地提高反物質(zhì)實驗的測量精度。另外，研究人員也計劃使用這種方法來測試反物質(zhì)和重力之間如何相互作用。
CERN ALPHA反氫研究合作的發(fā)言人Makoto Fujiwara在聲明中說：“這讓我們向解答物理學中的一些重要問題又邁進了一步。
在過去的幾十年里，科學家們已經(jīng)能夠利用光學技術(shù)和激光冷卻技術(shù)徹底改變原子物理學。有了CERN的這一發(fā)現(xiàn)，我們可以開始應(yīng)用相同的工具來探測反物質(zhì)的奧秘了！”
