欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 自然科普

四年后,十亿反质子有望“组团出游”

科普小知识2021-08-10 11:15:59
...

《科学日报》北京2月25日电(记者方)据《自然》杂志官方网站日前报道,因发现“上帝的粒子”而闻名的欧洲核子研究中心(CERN)已经启动了一个名为PUMA的项目,该项目将通过卡车运输反物质,让科学家们能够深入研究其他地方稀有放射性原子核的奇怪行为,以帮助了解宇宙中密度最大的中子星的内部特征。

“反物质非常不稳定,但物理学家已经学会了如何控制它。现在,科学家正计划首次将它用作材料检测工具。”负责该项目的德国达姆施塔特技术大学的物理学家亚历山大·豪博尔特说。

放射性同位素原子核衰变非常快,一般的测量方法是无能为力的,但是使用湮灭速度更快的反质子来探测它们是合适的。因此,豪博尔特·李和他的团队希望创造一项记录,可以同时储存和运输10亿个反质子,并保存几周。

这意味着反质子将储存在绝对零度以上4度的地方,环境将相当于银河空间的真空水平。欧洲粒子物理研究所反物质物理学家克洛伊·马尔布兰克·诺特说:“这是一个具有挑战性的项目,但我认为它是可行的。”

为此,欧洲核子研究中心反物质工厂将质子束撞击到金属目标上,产生反质子,然后科学家将利用磁场和电场在真空中捕获一堆反质子。然后,他们将把装有反质子的陷阱装入卡车,并迅速把它带到数百米外的放射性核研究实验小组,以备后用。

中子星几乎完全由中子组成,而放射性原子核中充满了额外的中子。通过观察反质子、质子和中子的湮灭频率,可以得到原子核边缘这些正粒子的相对密度。作为超致密中子星的缩影,放射性核成为理解宇宙中重元素形成的关键。

开发和测试便携式陷阱技术需要大约4年时间,第一次测量计划在2022年进行。如果这种方法有效,反物质可以被运送到更远的地方,更多的科学团队将有机会加入相关的实验。