物理学家设计出冷却反物质新方法

除了使研究反氢变得更容易之外，新的冷却方法也能使被捕获的粒子持续更长时间。2011年，科学家捕获反物质16分钟，创下新记录。这是一张艺术概念图。

北京时间1月8日，据国外媒体报道，科学家们发明了一种冷却反物质的新方法，这使得他们比以前更容易进行反物质测试。

这种方法将帮助研究人员揭开反物质的秘密，包括为什么反物质与宇宙中的物质相比如此罕见。每个物质粒子都有一个带相反电荷的反物质粒子。例如，反物质电子的对应物是正电子。当物质和反物质相遇时，它们会相互湮灭。这种新方法主要针对反氢原子，它包含一个正电子和一个反质子(常规氢原子包含一个电子和一个质子)。去年进行了第一次反氢原子测试。阿拉巴马州奥本大学的物理学家弗朗西斯·罗比奇在一份声明中说:“反氢原子测试的最终目的是将它的性质与氢原子的性质进行比较。低温下的反氢将是实现这一目标的重要一步。”这是因为反氢原子通常相对较热且非常活跃，此时测量它们会导致对它们性质的错误理解。

罗比奇是一篇描述这种新冷却方法的论文的合著者。研究结果发表在1月6日的《物理学杂志》B辑:原子分子和光学物理学上。这种新方法使用精确的激光束来“敲打”反氢原子，使它们释放一些能量，从而降低它们的温度。这一过程将使反氢原子的温度降低到以前方法的25倍。他说:“通过减少反氢的能量，它的所有参数应该被更精确地测量。我们提出的方法可以将反氢阱的平均能量降低十分之一以上。”但是为了降低反物质的温度，科学家需要首先捕获它。捕获反物质是非常困难的，因为当这些粒子接触到由物质组成的物体表面时，它们会被摧毁。因此，研究人员使用复杂的磁场系统来容纳反物质。这种新的冷却方法不仅可以使反氢研究变得更容易，还可以使捕获的东西持续更长时间。2011年，欧洲物理实验室欧洲粒子物理研究所的科学家捕获反物质16分钟，打破了最初的世界纪录。

罗比奇说:“不管过程如何，随着移动速度的降低和捕获的加深，反氢应该会降低损失率。”到目前为止，研究人员还没有在真正的反物质原子上尝试这种新方法，但是他们已经用计算机模拟证明了这种方法的可行性。他们的评估结果表明，这些粒子可以冷却到大约20毫微微卡温，而大多数捕获的反氢原子的温度高达500毫微微卡温。他说:“在特定波长范围内产生必要数量的激光不是一件小事。即使成功产生了所需的激光，也很难将其与反氢捕获测试结合起来。通过评估，我们确定这些努力是值得的。”阅读更多关于外国媒体的报道