人類首次觀測到反氫原子自由下落

　　新華社倫敦9月28日電（記者郭爽）歐洲核子研究中心27日宣布，科研人員觀測到了反氫原子在重力作用下自由下落。這是人類首次直接觀測到反物質在地球引力作用下與普通物質擁有同樣的表現，是反物質研究的“里程碑”式發現，也再次印證了愛因斯坦在廣義相對論中的預測。

　　根據當前主流物理學理論，宇宙誕生于距今約138億年前的大爆炸，大爆炸產生了等量的物質和反物質。反物質一旦和物質接觸，就會發生“湮滅”，轉化為純能量。根據愛因斯坦的廣義相對論、現代引力理論，反物質和物質應該以同樣的方式落到地球上。但宇宙中充滿了物質，反物質則極為罕見，因此科學家此前始終沒有條件直接觀測到反物質在引力作用下的運動表現。

　　歐洲核子研究中心反物質工廠的阿爾法團隊此前將反質子減速器釋放的反質子與反電子結合，創建出了反氫原子。反氫原子為電中性，是反物質的穩定粒子，這些特性使其成為研究反物質在引力作用下表現的理想系統。

　　在新研究中，團隊將反氫原子“囚禁”在一個名為阿爾法-g的垂直真空磁阱中，并通過逐漸降低磁阱頂部和底部的電流調節磁場，讓這些反氫原子在20秒內逃逸。計算機模擬結果顯示，對于物質來說，這種操作將導致大約20%的原子通過磁阱頂部逃逸，80%的原子通過底部逃逸，這是由重力引起的差異。研究團隊綜合了7次釋放反氫原子試驗的結果后發現，反氫原子從磁阱頂部和底部逃逸的比例與計算機模擬結果一致。

　　這表明在當前試驗精度范圍內，反氫原子在引力作用下表現出向下墜落的運動趨勢，其重力加速度也和普通物質一致。

　　阿爾法團隊發言人杰弗里?杭斯特說，“這是反物質研究的一個里程碑”，研究團隊的下一個目標是更精確地測量反氫原子下落的重力加速度。“我們花了30年時間來研究如何制造、捕獲和控制反氫原子……下一步，我們想確定反物質和普通物質是否真的以完全相同的方式下落。”