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宇宙未解之谜 最新研究确认反物质与正物质差别不大

2018-7-12 10:08| 发布者: 看世人| 查看: 12| 评论: 0

摘要: 近日,物理学家经过定量研究确认,反物质与正物质的作用力性质差别不大。科学家表示,该研究结果有助于人们对宇宙物质的理解。据美国科学促进会(AAAS)的EurekAlert网站近日报导,美国布鲁克海文国家实验室的国际研 ...

近日,物理学家经过定量研究确认,反物质与正物质的作用力性质差别不大。科学家表示,该研究结果有助于人们对宇宙物质的理解。

宇宙未解之谜 最新研究确认反物质与正物质差别不大

据美国科学促进会(AAAS)的EurekAlert网站近日报导,美国布鲁克海文国家实验室的国际研究组使用相对论重离子对撞机(RHIC),观测两束接近光速的金原子核对撞后产生的反质子运动状态,了解反物质的原子核之间的粘着力以及与物质之间的对比情况,发现反物质间的相互作用力与正物质的几乎一样。

该研究发表于最新一期《自然》杂志。研究者之一莱斯大学(Rice University的物理学家弗兰克‧格伍茨(Frank Geurts)解释,人们一直认为反物质应该具有和正物质不同的相互间吸引力等特性,而我们研究的意义在于帮助理解两个反物质粒子之间的相互作用,而且发现这种作用和正物质粒子间的作用很相似。格伍茨说:“这个结果虽然不能解决更大的问题,但非常肯定的排除某种可能。”

宇宙未解之谜 最新研究确认反物质与正物质差别不大

正质子(左)与反质子(右)的概念对比图。

约500名科学家参与有关研究。他们测量两个重要参数:反质子之间相互作用力的散射长度(scattering length)和有效力程(effective range),发现散射长度大致为7.41 毫微微米(也称费米,femtometers)、有效力程2.14 毫微微米的结果几乎相当于正质子的情况。

据报导,另一位研究者、莱斯大学的博士生辛克峰(音译,Kefeng Xin)说:“这一发现并不意外,”但“这是我们第一次能够定量测量(反物质间的作用力)。”他补充道,这方面的研究已经进行了几十年,而且他们研究人员一直认为反物质粒子之间的力特性与正物质是相同的。

物理学家认为,物质存在两种性质截然相反的状态即正物质和反物质。正物质是平时我们所说的任何物体的基本组成成分,如电子、质子等等;反物质具有与之对称的性质,如反电子、反质子。正物质与反物质在相遇后会“湮灭”,释放出巨大的能量。因此科学家幻想使用反物质制造更强力、更轻便的飞船发动机,甚至武器装备等。

虽然物理学家认为,宇宙所产生的正反物质应该均等,但迄今为止观测到的几乎都是正物质,反物质极其稀少。这种现象被称为“对称性缺失”,是科学的一个未解之谜。


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