物质和反物质之间有何区别？科学家做了这项实验

据国外媒体报道，无论科学家以前进行过什么样的测试，反物质的行为都和普通物质一样。在一项新的研究中，物理学家试图找到物质和反物质之间的区别。令人困惑的是，反物质也是一种物质，但它有相反的电荷和其他不同的特征。他们就像一个“双恶魔”。

然而，令科学家困惑的是为什么宇宙中物质比反物质多。原因不清楚。物理学家在研究氢的反物质版本(称为反氢)时没有发现任何特殊的差异，但是他们已经证明了一种比以前更好的研究反物质的方法。

物理学家以几种方式对宇宙中的物质进行分类和区分，其中非物理学家最感兴趣的是正常物质和反物质之间的对比。每个粒子都有一个质量相同但电荷相反的反粒子，就像它们的镜像一样。大爆炸后，应该有等量的物质和反物质粒子。当两者相遇时，它们会湮灭成能量，导致一些所谓的“宇宙不应该存在”。但出于某种原因，构成你、我、地球、太阳和我们在现实中看到的任何东西基本上都是普通物质。根据欧洲粒子物理研究所的数据，宇宙中每十亿个粒子中只有一个反物质粒子。

欧洲粒子物理研究所的物理学家冈恩·卡特里说:“反物质物理研究小组正试图发现不同领域中物质和反物质之间的差异。实验的每一步进展都让我们更接近于回答这样一个问题——“为什么反物质的数量比普通物质少？“

科学家希望了解反物质在欧洲核子研究中心工具“反质子减速器”中的应用，这种工具可以制造和减缓质子反物质。反氢激光物理仪器(ALPHA)将这些反质子和正电子(电子的反物质对应物)结合起来，形成一个反氢原子。

一旦研究人员捕获了反氢原子，他们会像检测普通原子一样检测它们。在每一轮实验中，反氢激光物理仪器科学家使用激光脉冲发射500个反氢原子，使原子电荷转变到更高的能量状态。之后，电荷回落，反氢原子释放出具有波长特性的光子，这就是著名的“莱曼-阿尔法跃迁”，在天文学中经常用来研究遥远的天体。

根据发表在《自然》杂志上的研究报告，研究人员测量了释放的光子，这些光子与普通氢原子的波长基本相同。在这一点上，研究人员继续观察这些特性，希望找到看似相似的物质和反物质之间的区别。然而，这个实验还有第二个重要的应用。欧洲粒子物理研究所的反氢激光物理仪器发言人杰弗里·杭斯特说:“我们希望将这个实验用于激光反氢原子冷却。这是首次在实验中证明新的激光冷却方法是可行的

物理学家用激光捕捉和冷却原子，使它们的温度接近绝对零度。该研究报告指出，观察电子到能级的跃迁并在反氢原子的激光脉冲下释放光子是“决定性的技术步骤”。这表明科学家可能很快就能使用激光冷却反物质原子，这将使他们能够进行更精确的测量。例如，反氢激光物理仪器(ALPHA)将很快实现设备升级，允许反氢原子的能级降低，并在此过程中，观察它们是否与重力而不是氢原子相互作用。这将是另一个重要的考验。