斯旺西大學(xué)的物理學(xué)家作為歐洲核子研究中心ALPHA合作的主要成員，首次展示了激光冷卻反氫原子的過(guò)程。這一突破性成果產(chǎn)生了比以往更冷的反物質(zhì)，并實(shí)現(xiàn)了一類全新的實(shí)驗(yàn)，幫助科學(xué)家在未來(lái)了解更多關(guān)于反物質(zhì)的知識(shí)。 q=pRe-{  
1)k+v17]f5  
=!t;e~^8]  
在2021年3月31日發(fā)表在《自然》雜志上的一篇論文中談到，當(dāng)原子從紫外線激光束中散射出光時(shí)，被困在磁瓶?jī)?nèi)的反氫原子的溫度就會(huì)降低，從而減緩原子的速度，并減少它們?cè)谄孔又姓紦?jù)的空間，這兩個(gè)方面都是未來(lái)更詳細(xì)研究反物質(zhì)特性的重要方面。 Xqw}O2QQ1  
TVNgj.`+u!  
hEHd$tH06  
除了表明反氫原子的能量降低外，物理學(xué)家還發(fā)現(xiàn)冷原子能吸收或發(fā)射光的波長(zhǎng)范圍縮小了，所以光譜線（或色帶）因運(yùn)動(dòng)減少而變窄。后一種效應(yīng)特別值得關(guān)注，因?yàn)樗鼘⑹构庾V的測(cè)定更加精確，進(jìn)而揭示反氫原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 n~UI47  
Ah1 9#0  
反物質(zhì)是粒子物理學(xué)最成功的量子力學(xué)模型中的重要組成部分。近一個(gè)世紀(jì)前，隨著帶正電荷的正電子的發(fā)現(xiàn)，反物質(zhì)對(duì)應(yīng)的帶負(fù)電荷的電子，它在實(shí)驗(yàn)室中變得可用。當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)結(jié)合在一起時(shí)，就會(huì)發(fā)生湮滅，這是一種驚人的效應(yīng)，其中原始粒子消失了。湮滅可以在實(shí)驗(yàn)室中觀察到，甚至被用于醫(yī)療診斷技術(shù)，如正電子發(fā)射斷層掃描（PET）。然而，反物質(zhì)帶來(lái)了一個(gè)難題，那就是在大爆炸中曾形成了等量的反物質(zhì)和物質(zhì)，但這種對(duì)稱性在今天并沒(méi)有得到保留，因?yàn)榉次镔|(zhì)似乎在可見(jiàn)的宇宙中幾乎不存在。 6FzB-],  
x/?ET1iGt  
負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行的斯旺西大學(xué)的Niels Madsen教授說(shuō)。"由于周圍沒(méi)有反氫，我們必須在歐洲核子研究中心的實(shí)驗(yàn)室里制造它。現(xiàn)在我們還可以用激光冷卻反氫，并進(jìn)行非常精確的光譜測(cè)量，所有這些都在一天之內(nèi)完成，這是一個(gè)了不起的壯舉。僅僅在兩年前，光是光譜測(cè)量就需要十周的時(shí)間。我們的目標(biāo)是研究我們的反氫的特性是否如對(duì)稱性所預(yù)期的那樣與普通氫的特性相匹配。無(wú)論多么微小的差異，都可以幫助解釋圍繞反物質(zhì)的一些深層問(wèn)題。" SOI=~BGd)  
A'#d:lOA  
負(fù)責(zé)參與研究的光譜激光器的埃里克森教授說(shuō)。"這一壯觀的結(jié)果將反氫研究提升到了一個(gè)新的水平，因?yàn)榧す饫鋮s帶來(lái)的精度提高使我們與正常物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)展開(kāi)了競(jìng)爭(zhēng)。這是一個(gè)很高的要求，因?yàn)槲覀兣c之比較的氫的光譜已經(jīng)被測(cè)量到了十五位數(shù)的驚人精度。我們已經(jīng)在升級(jí)我們的實(shí)驗(yàn)以迎接挑戰(zhàn)！" o MJ`_  
JaUzu3*=  
相關(guān)鏈接：1. https://phys.org/news/2021-03-canadian-built-laser-chills-antimatter-absolute.html X7!q/1$J  
2. https://phys.org/news/2021-03-canadian-built-laser-chills-antimatter-absolute.html