科學(xué)家認(rèn)為，宇宙誕生后最初幾分鐘內(nèi)，光線互相碰撞產(chǎn)生最初的正物質(zhì)和反物質(zhì)粒子。5月11日發(fā)表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上的研究提出如何進(jìn)行這樣的模擬實驗。
人們比較熟悉相反的能量形式轉(zhuǎn)換過程——從物質(zhì)產(chǎn)生光，從燃燒的篝火到原子彈，都是物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)生光能。但是從光能產(chǎn)生物質(zhì)的現(xiàn)象很罕見。
加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究團隊提出，將高能激光聚焦產(chǎn)生強大的磁場，強到像中子星表面的磁場那樣的強度。這樣的強磁場發(fā)出的伽馬射線互相撞擊在非常短的時間內(nèi)產(chǎn)生負(fù)電子和正電子。
研究負(fù)責(zé)人阿列菲耶夫(Alexey Arefiev)說：“這項研究為科學(xué)家提出第一個探索宇宙最初過程的方向。”
中子星是神秘高密度星體，就像把整座城市大小的物質(zhì)壓縮到一個原子核這么大的空間內(nèi)。其表面的磁場強度是地球磁場的1億倍。
研究稱，要產(chǎn)生如此強的磁場，激光的能量需要達(dá)到皮瓦的級別。作為參照，太陽照在地球上的射線能量大約是174皮瓦；逗貓玩的激光筆功率是0.005瓦。
這份研究估計，使用約四皮瓦的激光可以產(chǎn)生所需的磁場。
另一部分是產(chǎn)生正反物質(zhì)粒子對的過程。理論認(rèn)為，兩束伽馬射線撞擊，或讓一束伽馬射線與一種吸收一切射線的黑體輻射撞擊，都能產(chǎn)生幾十萬對正反物質(zhì)粒子對。
1997年斯坦福科學(xué)家也提出過一個從光誕生物質(zhì)的實驗。那個實驗還需要一個高能電子束，而這份新實驗“完全由光產(chǎn)生物質(zhì)”，阿列菲耶夫說。
而且，“斯坦福的實驗大約每一百次射線，才能產(chǎn)生一對粒子”。
研究稱，這樣的實驗除了很近似地模擬宇宙誕生初期的條件，對研究反物質(zhì)也提供了機會。比如，為何宇宙中正物質(zhì)遠(yuǎn)超過反物質(zhì)，仍是一個謎。
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