反物质是什么颜色《自然》发布迄今最精确的直接测量

原标题：反物质是什么颜色？《自然》发布迄今最精确的直接测量

当“大爆炸”形成宇宙时，物质和反物质的数量相等。但是现在，宇宙几乎完全由物质组成。当物质和反物质相遇时，它们湮灭并变成纯能量。那么，为什么物质在“大爆炸”后的动荡时刻幸存下来，而反物质现在却极其罕见？

这两者之间的细微差别肯定是原因，这也有助于解释充满物质的宇宙是如何形成的。

2018年4月4日发表于《自然》的一项新研究提供了迄今为止最精确的反物质直接测量。进行这项实验的欧洲核研究中心(CERN)表示，这项研究以“前所未有的颜色”展示了反物质的光谱结构。

到目前为止，反物质看起来像我们所知的普通物质，但是更精确的实验带来了更精确的比较，这将最终揭示为什么宇宙更喜欢物质而不是反物质。

阿尔法项目的亨斯特在欧洲核子研究中心的反物质工厂

欧洲核子研究中心的反氢激光物理小组(ALPHA)项目组把反氢作为实验对象，它是氢的反物质。(该团队还在2010年首次捕捉到冷的反氢原子。考虑到氢已经被研究了很多，它是反物质研究的一个很好的起点。

为了获得反氢，ALPHA团队使用反质子还原剂制造反质子，并将产生的反质子与正电子结合。反氢很难处理，因为它会和物质一起湮灭。因此，下一步包括在磁阱中捕获反氢，然后向它发射激光进行测量。

2016年，ALPHA团队用同样的技术做了一个类似的实验来测量反氢的光谱。现在的区别在于精确度——塞恩说实验的精确度增加了100倍。

这一次，科学家可以测量反氢从最低能量状态到第一激发态(1S到2S跃迁)的光谱形状，也就是颜色分布。结果显示它看起来非常像氢。

ALPHA项目团队

"这次氢的测量产生了最精确的测量结果."参与阿尔法项目的多伦多约克大学物理学教授斯科特梅纳里说，“精确到小数点后15位。”他还指出，能够将这一测量结果与反氢的测量结果进行比较是该领域的一个梦想。"最近的一篇论文(关于反氢)给出了12位小数的测量值."

梅纳里说，到目前为止，反氢和氢看起来是一样的，这是“令人遗憾的”，因为任何微小的差异都可能激发新的想法和实验。然而，研究工作进展迅速，更准确的结果可能触手可及。

阿尔法项目发言人杰弗里杭斯特(Jeffrey Hangst)表示，这一发现代表了一种已经酝酿了30年的“范式转变”。

加拿大阿尔法项目的藤原在2016年说，“物质和反物质是物理定律的基本元素。如果我们发现任何重大差异，我们将不得不重写宇宙的历史。”

翻译：于波

校对：奇奇

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