反物质原子结构现端倪解读Word格式文档下载.docx

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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。

　　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。

　　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。

　　所有的粒子都有反粒子，反粒子与粒子虽然在质量等方面相同，但电荷等却截然相反。

由反粒子组成的物质就是反物质，反氢原子是最简单的反物质。

现有的物理学理论认为，物质和反物质具有相同的物理特性，宇宙诞生时物质与反物质的产生应该有相同的概率。

然而，这些理论无法解释为什么现今的宇宙主要由物质组成。

一些科学家推测，如果能发现物质与反物质在特性上的不同，也许能够为此提供答案。

　　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”。

（完）

人类首次大批制造反物质

2002年09月23日02:

51北京晨报

　　对解答宇宙构成等问题将有重要意义

　　据新华社伦敦9月20日电在世界各地9个研究所、39名科学家的通力合作下，欧洲核子研究中心近日已成功制造出约5万个低能量状态的反氢原子，这是人类首次在受控条件下大批量制造反物质。

　　总部设在瑞士日内瓦的欧洲核子中心的相关报告18日由英国《自然》杂志在其网站发表。

参与研究的科学家说，这是反物质研究的“一个重要里程碑”。

　　报告说，科学家先在粒子加速器中使原子和质子相撞，制造出反质子，通过反质子减速器把它的速度降到光速的十分之一左右，然后用电磁场的“陷阱”将反质子束缚起来，使其速度进一步降到光速的百万分之几。

另一方面，科学家收集放射性同位素衰变释放的正电子，也用电磁场陷阱使其减速。

随后，他们把速度较低的反质子与正电子在另一个电磁场“陷阱”中混合。

　　如果反质子与正电子结合，正负电荷抵消，就会形成不带电的反氢原子，电磁场无法对它起作用。

这样，反氢原子就脱离磁约束区域，撞击在金属电极上，其中的反质子和正电子分别与物质中的质子和电子湮灭。

如果人们在同一地点、同一时刻观察到质子—反质子和电子—反电子湮灭的迹象，就可以确定有一个反氢原子湮灭了。

　　科学家说，使用这种方法，每秒钟能观察到几个反氢原子湮灭。

从8月份开始，他们观测到反氢原子生成的最初迹象，估计整个试验至今共产生出了5万个反氢原子。

科学家认为，能够大量地制造反氢原子，对准确比较物质与反物质的差别、解答宇宙构成等问题将有重要意义。

　　（王艳红）

　　什么是反物质？

　　反物质就是由反粒子组成的物质，所有的粒子都有反粒子。

例如氢原子由一个带负电的电子和一个带正电的质子构成，反氢原子则与它正好相反，由一个带正电的正电子和一个带负电的反质子构成。

物质和反物质相遇后会湮灭，释放出大量能量，在很多科幻片中这些能量都被用于进行宇宙发射等。

王艳红

　　为什么研究反物质？

　　对反氢原子的研究，将给物理学和宇宙学的一些基础问题带来新启发。

例如宇宙大爆炸理论认为，宇宙诞生时，从虚无中产生了相等数量的物质和反物质。

但人们观察到的宇宙中，物质显然占绝对的主导地位，那些反物质去哪里了呢？

如果发现反氢原子与氢原子在物理规律上并不完全对等，可能有助于解开这个疑点。

　　物理学中有一个称为CPT守恒（电荷—宇称—时间守恒）的假设，根据这个假设，如果把基本粒子的电荷、宇称两个性质都换成相反的，并倒转时间箭头，所得到的粒子将与原来的粒子遵循同样的物理规律。

例如，氢原子和反氢原子的光谱、对引力的反应都应该相同。

科学家认为，制造出大量反氢原子，有助于验证CPT守恒假设的正确性和宇宙标准模型的普适性。

研究称反物质没有物质强大因此我们才会存在

2001年07月08日 

57新浪科技

　　旧金山当地时间7月7日（北京时间7月8日）消息，一些国际物理学家最近在一项研究中发现，反物质并非都是通过裂变形成，这为我们这个宇宙的确由物质组成提供一个很好的说明理由。

　　然而这项试验却使另一场辩论开始了。

科学家们在美国硅谷附近安排了一个长一英里的试管，在试管上输入了一些物质粒子流和反物质粒子流，观察它们互相碰撞的过程。

科学

家发现，那些未被接纳的物质粒子状态并非如他们所希望的那样。

物质与反物质粒子在它们遇到时彼此碰撞，就像任何一个星际迷所知道的那样，这种情况会使那些正在努力工作的物理学家们解释出我们的宇宙是如何由物质组成的，物质又是如何存在的。

自从宇宙大爆炸以来，很多开始出现的事物看上去，很明显，在物质数量与反物质数量上都是相同的。

　　位于美国加州帕洛阿尔托的斯坦福大学线性粒子加速中心的一个工作小组最近宣称，对于我们的宇宙是如何由物质组成的这一问题，答案就是物质比反物质要强大得多，至少在最近的一些试验中，一种名叫B介子的粒子运行情况已经证实了这一点。

此次试验也证实了另一次有关相似粒子的试验所出现的结果，那次试验折磨了物理学家们几十年。

普林斯顿大学物理学家斯瓦特-史密斯（StewartSmith）作为该科学组织的一位发言人表示：

“37年来，人们一直在寻找，但他始终没有发现任何在初始物质之外的东西。

现在，物理学家们知道，世界上至少存在着两种类型的亚原子粒子，才导致了世界上了出现了一些莫明其妙的现象，现在可以相信这个宇宙中，物质的存在是占绝对优势的。

”

　　这些物理学家将一部分负电子，一种类型的反物质，推入一个1.3英里的粒子加速器当中。

一台1200吨重的检测器，名字叫BABAR，记录下了B介子以及其相同粒子，反B介子，如何产生以及如何消灭的活动情况，最终他们发现,留下的物质数目要比反物质数目多很多。

（

“反物质为何远少于物质”问题有望解决

2000/08/02 

16:

44新浪科技

　　进行反物质研究的科学家们本周取得了重大进展，他们在物质与反物质的区别研究中走出了关键的第一步。

在日本举行的一次研究会议上，两个国际研究小组的科学家宣布，虽然他们的数据还不是非常准确，但他们的研究已经取得了重要成果，并且前途光明。

　　美国麻省技术研究中心的格利-保尔是研究物质多年的科学家，他们于1964年开始的实验研究是一个重要的里程碑，他们曾因此而获得过诺贝尔奖。

他们的研究对物理界通用的标准模式提出了质疑。

保尔说：

“如果有人能找到一个方法推翻标准模式的话，这将是一个振奋人心的事情。

”本周一，在日本召开的第30届高量物理国际会议上，有两个研究小组公布了自己的研究报告，其中一个小组的发言人大卫-希特林说：

“我们想要做的是对构成宇宙的基本组成加以了解。

知道宇宙是由什么构成的，自从大爆炸之后它又是如何发展的。

”理论上讲，世界上的一切都是相对称的，有组成世界的物质，就有与之相反的反物质存在。

在宇宙形成之初，反物质比物质相对较多，今天，反物质只能在宇宙射线和质子加速器中找到了。

那么那些反物质都到哪里去了呢？

如果能证明反物质比物质衰减更快的话，将会对回答这个问题很有帮助。

而这些科学家们研究的就是反物质的衰减速率。

但这种物质与反物质的不对称现象是和现行公式不符的。

两个小组都声称自己得到的资料是很关键的，但还不很精确。

　　1964年曾在一种质子中发现了不对称现象，1998年和1999年美国费尔米国家加速试验室的研究者曾在B介子中发现了不对称现象。

此次宣布的新发现将于六个月以后公布于世。

世界首家“反物质工厂”在日内瓦建成

2000/08/15 

10:

30激动网

　　激动网讯据BBC消息：

欧洲最大的高能物理实验室的科学家建成了一座"

反物质工厂"

，用来研究为什么这个世界是由“物质”建构而成，而不是由跟物质相对的镜像所构成的。

　　在日内瓦进行的实验的目的是制造“反原子”，把这些“反原子”减速，让科学家有足够时间对它们进行实验。

　　科学家希望实验得出的结果可以解释为什么世界是由“物质”构成，而不是由“反物质”所构成。

“反物质”只是在宇宙射线撞击的时候出现。

　　科学家对于“反物质”的消失苦思了好几年。

他们想要知道宇宙大爆炸应该是产生出同样多的“物质”和“反物质”，原则上两则应该互相抵消和消灭，但是现在“物质”世界却是存在的。

　　寻找差异

　　在日内瓦进行的实验将会仔细研究“反物质”和“物质”的任何差异，以解释为什么两者出现不对称现象。

　　这个实验室共进行三项“反物质”研究，其中一项研究的发言人兰杜说：

"

我们要探讨的是如果这个宇宙是由“反物质”建构的话，这个世界会是什么个模样。

我们现在的宇宙和“反物质”的宇宙会不会有少许差异？

　　即使是极为微少的差异，也可以解释得到为什么这个世界是由“物质”构成的，以及为什么“反物质”会消失。

　　这家“反物质”工厂耗资1150万美元建成，内含一个圆形的混凝土箱子，箱子里是一圈很多个高科技磁石。

　　这个机器把质子的“反物质”--“反质子”的速度减慢到达科学家称为“漫步”的速度，大约是光速的十分之一。

　　捕捉到“反质子”之后，科学家将会把它同电子的“反物质”-“正电子”混合，产生“反氢气”。

　　精微科技

　　这家实验室在1996年曾经创造出九个“反氢气”的原子，但是他们几乎随即消失。

　　实验室的发言人说，这些“反质子”难以捉摸，他们在碰到“物质”的时候就消失。

　　发言人说，现在的科技可以让科学家留住“反氢气”来研究，这是一项突破。

因此这是第一次很仔细地研究“反氢气”。

　　实