反氢原来自子的原子核内有一个带有负电的质子,核外有一个带正电的电子。这两种与通常情况下电性相反的粒子互为反粒子。物质和反物质相遇后会湮灭,释放出大量能量;反氢原子与氢原子撞击后会产生激光。
2来自010年11月17日,欧洲360百科核子研究中心的科学家们通过大型强子对撞机,已经俘获了少量的反氢原子,这被视为人类研究反物质过程中的一次派息封种岩重大突破。
早在1995年,欧洲核子研究中心就首次制造出了9个反氢原子。但反氢原子只要与周围即增志破村环境中的正氢原子相遇就会湮灭,因此实验室中造出来的反氢水买重抓客航转胶原子稍纵即逝,科学家们根置示数巴齐本无从研究它的真面目。2002年,欧洲核子研究中心的实验进区往牛运充担太滑将晶掉一步表明,反氢原子可以大量制造,但如何让它们存在时间长一点仍是难题。
因此,这次实验成果的突破就在于,人工制造的38个反氢原子存在了大约0.17秒。这个时间在普通人看来也许非常玉期弱富短,但对科学家来说,已比先前有了实质性的延长,足够他们进行较为深入的观察和研究样逐元浓紧没且望独社。
欧洲核子研究中心介绍说,之所以能够将反氢原子捕获长达0.17秒,要归功于一种特殊的磁场。 在实验室中,反氢原子是在真空环境里制造出来的,正常情况下瞬间就会与正物质发生湮灭并消失。而这个强大而复杂的磁场会像陷阱一样"拖延时间",使反氢原子与正物质的接触稍作延缓。
实验显示,利用这种磁场,可以将"牵制"反氢原子的时间延长到十分之一秒的量级,这对于观察研究反氢原子来说已经"足够长"。
最终,欧洲核子研究中心在制造出的数以千计的反氢原子中,成功地使其中的38个存在了大约0.17力秒。
近期更是达到了1000秒。实现了一个重大的飞跃。
研究反物质,之财十六族林散所以选择氢原子入手,是因补压足深干为氢原子只包含一个质子和一个电子,是最简单的原子,因此被看做是物理学领域最佳的研究对象顶少又尽于后后再战。
尽管只在实验室中制造并短暂捕捉到反物质原子,但科空争色英都促兴或年功学界仍认为这是物理学领附空求南款济息庆探责域的一次突破,距离反物质的"真做附相"又"近了一步"。
执坚前垂其谈又松省酸房英国《自然》杂志称,成功"捕捉"反氢原子后,通过比较反物质和正物质,科学家们就可以测试粒子物理学"标准模型"中最核心的基本对称理论。欧洲核子研究中心主任罗尔夫·霍伊尔在2010年11月17日发布的一份新闻公报中说,"这是反物质研究领域的重要的一步。"
当1克物质和1克它的反物质相撞湮灭时,能放出巨大的能量,科学家按照爱因斯坦提出的质能公式(E=mc^2)进行计算,物质和反物质湮灭时所释放的能量是核裂变能的1000倍。因此,科学家称,反物质运用在军事领域,将是远超过核弹的"末日武器",只需几克就能摧毁地球。
此外,在不少科幻小说中,主人公能在较远的宇宙中旅行,就是因为飞船运期用了反物质燃料。举个最简单的测坚例子,如果想把人类北送上火星,那需要千万吨以上的化学原料,而如果是以反物质为燃料的话,仅需要几十毫克,同时时间也大为缩短,只需要6周的时间就可以到达。
第四代核武器以及新的核能源,就是利用正反物质粒子的碰撞产生湮灭,生成没有任何污染的第四代核能源。二代和二代以前的核裂变反应,会对环境造成重大的核污染。因此,发展新型核材料的前提是,降低成本,减少污染,保护环境。