物理学家首次观测到反物质的“指纹信息”

据外国媒体报道，科学家首次观察到反物质原子上类似“指纹”的特殊谱线。到目前为止，研究人员只能观察到一些反物质光谱线，但是他们说特殊光谱线的细节将开启反物质研究的“新篇章”。

来自世界各地17个研究机构的50名物理学家相信，这一发现将有助于理解宇宙的奥秘。加拿大西蒙·弗雷泽大学的迈克尔·海登教授负责这项研究，他说:“通过研究反原子的性质，我们希望获得更多关于我们生活的宇宙的信息。”

海登是阿尔法伙伴关系的成员之一，该伙伴关系致力于研究反氢原子，即对应于普通氢原子的反物质。众所周知，光谱线与指纹非常相似，每个元素都有自己独特的图案。它可以应用于普通物质，但是物质和反物质被认为是彼此的镜像(这意味着反物质原子和普通原子的特殊谱线是完全准确的)，但是我们以前不知道这是什么。

科学实验表明，反氢原子的特殊谱线与普通原子的相匹配，这意味着即使在反物质中，特殊谱线之间也存在匹配。这项研究是由世界上最大的粒子物理实验室欧洲粒子物理研究所进行的。

研究人员使用微波辐射来辐射反氢原子，类似于卫星通信中使用的那些。这将引导反原子在非常特殊的光谱下喷射或吸收能量，从而揭示它们的“身份”。这种模式或频谱对应于一个“指纹”。西蒙·弗雷泽大学物理学博士贾丝汀·慕尼黑说:“我们面临的最大挑战之一是物质和反物质接触时会相互湮灭。我们必须把它们分开。”

我们不能只是把反原子放入一个普通的容器，它们必须被捕获或放入一个特殊的磁性瓶子。同时，这项研究将有助于理解为什么反物质在实验室之外如此有限。海登说:“我们可以在实验室制*物质，但它们似乎并不存在，除非它们数量很少。这是为什么？我们只是不知道，但或许反氢原子能为我们提供了一些线索。”科学家正试图找出反物质长期以来的位置。

人们认为大爆炸产生了等量的物质和反物质，但是今天的宇宙大部分是由普通物质组成的，几乎没有反物质。美国物理学家唐爱红说:“虽然科学家们已经知道这个秘密几十年了，但是线索很少。这仍然是科学的主要挑战之一。我们对反物质自然属性的理解将有助于揭示这个秘密。”

科学家使用一种叫做相对论重离子对撞机(RHIC)的粒子加速器来测量成对反质子之间的相互作用。他们发现反质子对之间的力非常吸引人，就像原子内部聚集质子的强大核力一样。另一位使用对撞机研究反质子相互作用的张说:“我们已经观察到大量的质子，它们是传统原子的基本组成部分，数量与反质子几乎相同。”

反质子看起来像熟悉的质子，但是因为它们是反物质，它们带负电，而不是带正电，所以它们在探测器的磁场中处于相反的方向。这个实验表明物质和反物质是对称的，这意味着一些不对称的现象不能解释宇宙中物质的持续存在和反物质的稀缺。研究表明，这是物质/反物质不对称的另一种解释，但它可能是什么仍有待揭示。