科技日報北京3月25日電 (記者張佳欣)據英國《自然》雜志24日報道,歐洲核子研究中心(CERN)科學家團隊首次成功實現了對地球上最昂貴、最不穩定的反物質的可控運輸。
科學家利用特制的容器,成功地將92個反質子裝入卡車,在歐洲核子研究中心(CERN)內運輸。這些特制容器可以防止反質子與物質接觸。
反物質被認為是普通物質的“鏡像物”,兩者一旦接觸,就會發生湮滅并完全轉化為能量,因此對其存儲和移動一直是極具挑戰性的。長期以來,科學家只能在產生反物質的實驗裝置附近開展研究,而無法將其運送到更適合精密測量的實驗環境中。
此次,團隊利用一種特殊設計的電磁捕獲裝置,將92個反質子小心翼翼地裝入便攜式“陷阱瓶”中,并通過卡車在實驗園區內完成了約30分鐘、超過8公里的運輸。這一成果標志著人類在反物質操控技術方面邁出關鍵一步,為開展更高精度的基礎物理研究創造了條件。
團隊開發的電磁捕獲裝置通過超導磁體產生穩定磁場,使反質子始終懸浮在電磁陷阱中,避免接觸容器壁。同時,裝置需要通過低溫系統將溫度維持在約4開爾文(約-269℃)的極寒環境,并保持超高真空,以防反物質與空氣中的粒子接觸而湮滅。他們還在裝置中集成了監測系統,使運輸過程中能夠實時掌握反質子狀態。
CERN是目前全球唯一能夠批量產生反質子的科研機構。科學家通常讓高能質子束猛烈撞擊金屬靶材產生反粒子,再借助電磁場捕獲并減速這些粒子,但在這一過程中大部分反粒子都會損失掉。
據介紹,制造1克反物質的成本可達數萬億美元,而它的湮滅會釋放出堪比核彈的能量。但按照當前生產速度,人類要積累1克的反物質,所需時間可能是宇宙年齡的10倍。
接下來,團隊計劃進一步在CERN園區內驗證反質子轉移實驗,未來還計劃將反質子運輸約700公里至德國杜塞爾多夫的新實驗室,以期在更低磁場干擾環境下開展精密測量,相關精度有望提升10—1000倍。
科技日報北京3月25日電(記者張佳欣)據英國《自然》雜志24日報道,歐洲核子研究中心(CERN)科學家團隊首次成功實現了對地球上最昂貴、最不穩定的反物質的可控運輸。科學家利用特制的容器,成功地將92個......
科技日報北京3月25日電(記者張佳欣)據英國《自然》雜志24日報道,歐洲核子研究中心(CERN)科學家團隊首次成功實現了對地球上最昂貴、最不穩定的反物質的可控運輸。科學家利用特制的容器,成功地將92個......
據《自然》雜志16日正式發表的論文稱,歐洲核子研究中心(CERN)團隊在大型強子對撞機底夸克實驗(LHCb)中,首次在一種重子類的衰變復合亞原子粒子中觀測到物質—反物質不對稱現象。這一效應被稱為電荷—......
據歐洲核子研究中心(CERN,簡稱“歐核中心”)官網近日報道,該機構大型離子對撞機實驗(ALICE)合作組科學家宣布,在大型強子對撞機(LHC)上探測到了超氦-4的反物質反超氦-4的首個證據。這也是L......
波蘭雅蓋隆大學科研人員耗時七年對正電子原子中的物質和反物質之間的對稱性進行了測試。科研團隊利用創新的光子記錄技術來測量電子與正電子湮滅時(特別是正電子原子湮滅時)產生的光,以期檢驗標準模型的預測,或者......
國際反氫激光物理儀器(ALPHA)合作組織的科研人員使用歐洲核子研究中心(CERN)的新型ALPHA-g裝置首次完成了重力對反物質運動影響的直接測量。結果證實,與物質一樣,反物質受到重力作用會“向下墜......
丹麥科學家在一項研究中報道了對反氫原子自由下落的直接觀測,提示反物質和普通物質受到的引力相同。相關研究9月27日發表于《自然》。愛因斯坦在1915年提出的廣義相對論描述了引力的效應,提出至今已得到大量......
磁阱底部掉落反氫原子示意圖。圖片來源:美國國家科學基金會科技日報訊 (記者張夢然)當你扔下反物質時,它會飄浮還是下落?甚至有沒有可能逆向上升?《自然》雜志27日發表一項粒子物理學研究稱,歐洲......
反物質和正物質的質量和電荷數是一樣的,但電荷的符號不一樣,是相反的。通常,原子核帶正電,電子帶負電。反物質則是正常物質的鏡像,它們擁有帶正電荷的電子和帶負電荷的原子核。李祖豪中國科學院高能物理研究所研......
據美國趣味科學網站23日報道,英國牛津大學的科學家分析了大型強子對撞機(LHC)第二輪運行產生的數據,首次捕捉到粲介子從物質“變身”到反物質的過程,這一發現有助于理解現在的宇宙為何由物質而非反物質組成......