科学家首次在实验室捕获反物质 _欧洲

欧洲核子研究中心（CERN）的科学家在11月17日出版的《自然》杂志上撰文指出，他们首次成功捕获了38个反氢原子，并利用磁场使其存在了0.17秒时间，从而将反物质的存活时间从之前的百万分之一秒量级提高到十分之一秒量级，为使用科学仪器研究和分析反物质提供了宝贵的时间。该项研究成果意味着科学家离最终揭开宇宙中反物质的奥秘更近了一步。
在反氢激光物理装置（Alpha）实验中，科学家使用先进技术冷却了带负电的反质子（氢原子核的对应反粒子），并将其压缩进一团长20毫米、直径1.4毫米、约火柴杆大小的云中。接着，科学家向这些反质子中引入一团同样冷的正电子（电子的反物质）云。由于身处温度非常低的真空环境中，这些反质子和正电子基本不会移动，科学家采用了他们称之为非常“柔和”的方法将其混合生成反氢原子。
这种中性反氢原子带很弱的磁性。但就是这种磁力的存在，足以让科学家构建一个磁场“陷阱”，来捕获其中某些反氢原子。参与研究工作的加方负责人、加拿大国家粒子和核物理室科学家藤原城介绍，目前只能够捕获那些最慢的反氢原子。
在捕获到反物质一段时间后，研究人员关闭了磁场，反氢原子因此“逃出”陷阱，并很快撞到物质而湮灭，同时释放出可探测信号。借助信号，科学家相信他们成功捕获了38个反氢原子。
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氢原子，但仅存在几微秒的时间，就与周围环境中的正氢原子相碰并湮灭。此次的突破之处在于，制造出数个反氢原子后，借助特殊的磁场首次成功地使其存在了“较长时间”——约0.17秒，从而可让科学家对反氢原子进行较为深入的观测和分析。因此，这一成果被看作是物理学领域的一大突破，将大大推动有关反物质的研究。
【科学家首次在实验室捕获反物质】
科技日报（采访人员杜华斌刘霞）