英國《自然》雜志19日在線發(fā)表了一項粒子物理學重大進展：歐洲核子研究中心(CERN)報告了對反物質(zhì)原子的首次光譜測量,，實現(xiàn)了反物質(zhì)物理學研究長期以來的一個目標,。該成果標志著人類向高精度測試物質(zhì)與反物質(zhì)行為是否不同邁進了重要一步,。

當今宇宙為何看起來幾乎全由普通物質(zhì)構(gòu)成,，這是物理學界的一個重大謎題。因為根據(jù)粒子物理學經(jīng)典模型的預(yù)測,，在大爆炸發(fā)生之后應(yīng)存在等量的物質(zhì)和反物質(zhì),。光照射可以激發(fā)原子，當原子恢復(fù)至基態(tài)時會發(fā)光,，光的頻率分布形成,，可以借用其光譜精確地測量出原子屬性，這也是光譜學的基本原理,。但是,，反物質(zhì)難以產(chǎn)生和捕捉,，因為反物質(zhì)一旦與物質(zhì)接觸就會湮滅,，這為科學家測量其屬性帶來挑戰(zhàn),。

歐核中心反質(zhì)子減速器的最新進展，讓研究人員得以捕捉和測量反質(zhì)子與反氫原子?，F(xiàn)在,，來自歐核中心反氫激光物理裝置(ALPHA)項目的丹麥科學家杰弗里·漢斯特及其同事，在圓柱形真空腔內(nèi)成功磁捕獲反氫原子,。這一真空腔長僅280毫米,，直徑為44毫米，研究人員通過真空腔上的窗口向里面照射激光,，測量了反原子1S—2S的躍遷(從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷)情況,。

研究團隊報告稱，反氫的躍遷頻率與氫的躍遷頻率一致,。氫的光譜已經(jīng)得到高精度表征,，因此反氫光譜學的改進應(yīng)可以促成對物質(zhì)—反物質(zhì)對稱性的高敏度測試。

ALPHA裝置是歐核中心捕獲反原子的“利器”,，該項目組此前曾用特殊磁場將反氫原子“抓住”達1000秒,，還曾首次對反物質(zhì)與引力的相互作用進行直接分析?！?(記者張夢然)