反物質和普通物質對重力的反應相同：愛因斯坦被證明再次正確！

9月27日 一群物理學家揭開了一個神祕的物質的祕密 它就是反物質 反物質是一種與我們常見的物質相反的物質 它們的電荷和質量都相同 但是方向相反 如果它們相遇 就會爆炸成純能量 這群物理學家發現 反物質對重力的反應竟然和普通物質一樣 這證明瞭愛因斯坦 一個多世紀前提出的理論是正確的 這一結果標誌著首次直接觀測到反物質 這種物質與我們熟悉的物質 有著截然不同的組成 反物質的原子 由反質子和反電子組成 如果物質和反物質碰撞 它們就會在強烈的閃光中相互湮滅 釋放出純能量 這項新的研究 最終證明瞭反氫原子 由中心的一個反質子 和一個正電荷正電子 圍繞著它運行 受到重力向下拉 而不是像你所期望的那樣向上飄 近30年後 今天的科學成就 再次證實了愛因斯坦的廣義相對論 它預測所有的質量 不管它們內部結構的不同 都會以相似的方式對重力產生反應 如果你走到這個系的大廳裡 去問物理學家 他們都會說 這個結果一點也不令人驚訝 這就是現實 喬納森·伍特爾說 他是加州大學伯克利分校的一位物理學教授 也是這項新研究的合作者之一 他10年前首次提出了這項實驗 但他們中的大多數人也會說 實驗必須進行 因為你永遠無法確定 伍特爾和他的團隊 在歐洲核研究中心 創造性地捕獲和研究了反氫粒子 這些粒子被囚禁在一個磁瓶中 磁瓶的兩端都裝有可控磁場 為了觀察重力對反氫粒子的影響 研究人員降低了磁場每一端的強度 使粒子逃脫 當每一個粒子飄到磁瓶的頂部或底部時 它們就會與普通物質接觸 並迸發出閃光 研究人員統計了這些閃光的數量 發現瓶子底部的閃光數量 比瓶子頂部的要多 事實上 驚人地有80%的粒子 表現出了這種行為 而且這一結果 在重複進行了十幾次後 發現都適用 根據這項新的研究 這最終證明瞭重力導致反氫原子下降 這給了我們一個強大的實驗旋鈕 讓我們基本上相信實驗是成功的 因為我們可以向自己證明 我們可以用一種可預測的方式控制實驗 法揚說 他是加州大學伯克利分校的物理學教授 也是這項新研究的合作者之一 研究小組還發現 反氫原子的重力加速度 與正常物質的重力加速度接近 後者為每秒9.8米 研究人員表示 這一結果預計也適用於其它反物質粒子 如果這不是真的 那結果將會讓人更加驚奇 這就說明兩個問題 第一 有東西掉了出來 第二 反氫有區別 然而 儘管最新的發現 排除了反物質受到重力的排斥 只有更精確的測量才能告訴我們 與物質相比 反物質受到的引力是否有任何差異 儘管如此 通過首次直接觀測到反氫引力效應 研究人員開始了對反物質引力性質的詳細和直接的研究 而反物質引力性質至今仍令人費解 如果物質和反物質的行為如此相似 那麼宇宙中缺少的反物質在哪裡? 這仍然是一個懸而未決的問題 在大爆炸之後 人們認為 宇宙中充滿了成對的物質和反物質粒子 反物質粒子被認為是物質的鏡子 因為它們有著相同的質量和相反的電荷 如果物質和反物質粒子發生接觸 它們就會在強烈的閃光中相互擦拭 留下純能量 所以物質和反物質粒子總是成對產生和毀滅 理論上 這意味著宇宙 除了剩餘的能量外 什麼也不存在 但是 這種對稱性在宇宙的演化過程中 生生被打破了 我們可以清楚地看到 物質主宰著可觀測的宇宙 這遠遠超出了標準模型的解釋範圍 標準模型是粒子物理學的一本書 概述了我們目前的理解 也就是對基本粒子在四種基本自然力作用下 行為的最佳理解 因此 究竟是哪個過程使天平發生了傾斜 以至於留下了極少的反物質 至今仍是未知數 不幸的是 由於我們的答案與廣義相對論一致 因此它們並沒有說明反物質的稀缺性 法揚斯在一封電子郵件中告訴記者 他補充說 他預計當前實驗的精度 在未來可以提高一百倍 這可能會帶來一些新的東西 但當然我們還不知道是否會出現這種情況 大多數人都會說這不太可能 但仍值得一試