反氢原子与氢原子有什么不同

发布网友发布时间：2022-05-13 15:19

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热心网友时间：2023-10-14 03:08

新华社华盛顿10月29日电　在瑞士日内瓦欧洲核子研究中心工作的一个国际科学家小组，29日宣布首次成功地对反物质原子的内部结构和物理特性进行了研究。专家们认为，这一成果是朝弄清物质与反物质的差别、进而验证物理学基本理论而迈出的关键一步。　　反物质原子容易湮灭　　该研究小组由美国哈佛大学加布里埃尔斯教授领导，成员有来自德国和加拿大的一些科学家，他们的研究成果将在《物理评论通讯》杂志上发表。　　在过去几年中，一些科学家成功地制造出了一些反氢原子，但这些反物质原子运动速度太快、或者说过“热”，很容易在与物质的碰撞过程中湮灭，使内部结构等研究无法进行。　　专家制造“冷”反氢原子　　利用欧洲核子研究中心的“反质子减速器”，加布里埃尔斯教授等一直在致力于制造“冷”反氢原子。他们先后开发出一些技术，能让带负电的反质子和带正电的正电子冷却、减速和积聚，最终在电磁场束缚下形成大量反氢原子，这些“冷”反氢原子温度仅比绝对零度略高几度，为研究其特性提供了可能。　　观测通过电场进行　　加布里埃尔斯解释说，在新的研究中，他们利用电场对反氢原子进行了“撕裂”实验。这一实验类似于“将反氢原子放到一个电池旁边，反质子会因此而被吸引到电池的一极，正电子则将被吸引到电池的另外一端”。当外加电场电压等达到足够高，反氢原子就会被拆散，通过测量拆散反氢原子所需电场的大小，就可以知道反氢原子内部反质子和正电子之间结合的紧密程度。正是通过这种办法，研究人员得以首次“瞥见”反氢原子的内部状态。　　实验结论不太可靠　　加布里埃尔斯小组的初步结果显示，反氢原子与氢原子在内部结构上似乎没有什么差别。但加布里埃尔斯表示，在他们的实验中，正电子处于不正常的激发状态，他们的下一步目标是制造出正常的反氢原子，以便于能够和普通的氢原子进行更精确的比较。他认为，如果能证明氢原子和反氢原子在特性上有所不同，那“将是近几十年来物理学上最大的发现”。