在美國科幻片《星際迷航》裏,宇航員把反物質用作星際飛船(chuán)燃(rán)料。而在美國作家丹?布朗暢銷小說《達?芬(fēn)奇密碼》的姊妹篇《天使與魔鬼》中,犯罪集團企圖從歐洲核子研究中心盜取反(fǎn)物質,用(yòng)以炸毀整(zhěng)座梵蒂岡城。
反物質,正常物質的(de)反狀態,極不穩定而幾乎不存在於自然界。研究人員(yuán)8年前在實驗室(shì)裏(lǐ)製成反物質,但這些反物質一接觸容器壁便瞬息湮(yān)滅。抓不住,便無從加以深入研究。
英國《自然》雜誌網站17日發(fā)布報告,歐洲研究人員在科(kē)學史上首次成功“抓住”微量反(fǎn)物(wù)質(zhì)。
追捕五(wǔ)年(nián)終於得手
早在1995年(nián),歐洲核子研究中心就(jiù)首次製造出了9個(gè)反氫原(yuán)子(zǐ)。但(dàn)反氫原子隻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(kē)學家們根本無從研究(jiū)它的(de)真麵目。
2002年,歐洲核子(zǐ)研究中心(xīn)的實驗進一步表明,反(fǎn)氫原子可(kě)以大量(liàng)製造,但如何讓它們存(cún)在時間長一(yī)點仍是難題。
如今,歐洲核子研(yán)究中心(xīn)研究人員首次成功“抓住”這種反物質。
鑒於反物質(zhì)接觸容(róng)器壁後便即消失,研究人員利用特殊磁場對(duì)反物質加以捕獲。
談及這種看不(bú)見、摸(mō)不著的捕捉(zhuō)方式,丹麥奧胡斯大學教授傑夫?杭斯特告訴英國(guó)廣播公司(BBC )記者,反氫原子具有“少(shǎo)許磁性”,“你可(kě)以把它(tā)們想象成羅(luó)盤指針,能夠利用磁場(chǎng)探知它們(men)的存在。我們製成一隻強(qiáng)有力的‘磁瓶’,在(zài)裏麵造出反(fǎn)物質”。
另外,反氫原子運動速度不能太快,否則(zé)便難以捕獲。杭斯特(tè)所在研究團隊花(huā)費5年時間,設法讓反氫原子溫度降至0.5開氏度,相當於零下272.65攝氏度、即接近絕對零度,使反氫原子處於低(dī)能量狀態。
“如果它(tā)們運動得不至於太快,那(nà)麽就算被‘抓(zhuā)住’了。”杭斯(sī)特(tè)說。
威力最大的能量源
丹?布朗在暢銷書《天使與魔鬼》中把反物質描述(shù)成人類(lèi)目前所知威力最大的能量源。它能以百分之百的效(xiào)率釋放能量,不造成汙染,不產生(shēng)輻射,一小“滴(dī)”便可(kě)維持美國紐約全天所需能量。
從理論上說,不到500克反物質的破壞力超過(guò)世界上最大氫(qīng)彈的威力(lì)。
不過,研究人員首(shǒu)次捕獲的成果為38個反氫原子,持續時間為0.17秒。這等數量的反物質不足以讓一隻(zhī)100瓦燈泡發光(guāng)二(èr)十億分之一秒(miǎo),更別提用作劇烈炸藥。
杭斯特教(jiāo)授解釋道,研究人員掌(zhǎng)握捕獲反物質技術後,今(jīn)後可在具(jù)體操作程序層麵加以“微調(diào)”,便有望製成數量足夠多、保(bǎo)存時間足夠長的反物質,為進一步研究打開一扇門。 新華社供特稿
名詞解釋 反物質
反物質是目前科學領域最大的謎團(tuán)之(zhī)一。正物質的原子由帶正電的質(zhì)子(zǐ)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(zhì)子和帶正電的(de)電子組成的就是反物質。正物質和反物質相遇後會湮滅。
愛因斯坦預言過反物質的存在。按照物理學家假想,宇宙(zhòu)誕生之初曾經產(chǎn)生等量的物質與反物質,而兩者一旦接觸便會相互湮滅抵消(xiāo),發生爆炸並產生(shēng)巨大能量(liàng)。
但(dàn)現實情(qíng)況是,我們的世界由正物(wù)質組成???反物質似(sì)乎莫名消失了,至少到現在仍然無(wú)法直接觀測到它的存在。正反物質的(de)不對稱疑難,是物理學界所麵臨的一大挑戰。
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更多>2018-10-12