據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，近日研究人員提出了一種探索反物質(zhì)的方法，通過(guò)低溫冷凝技術(shù)捕捉反氫原子，進(jìn)而揭開難以捉摸的神秘反物質(zhì)之謎。來(lái)自美國(guó)和加拿大的研究人員試圖通過(guò)低溫“困住”反氫原子，強(qiáng)大的激光冷卻技術(shù)可以使得這些物質(zhì)更加穩(wěn)定，更容易用于實(shí)驗(yàn)研究。目前該方法已經(jīng)發(fā)布在《物理學(xué)雜志B》刊上。
1.反物質(zhì)可作為宇宙航行的動(dòng)力系統(tǒng)
科學(xué)家認(rèn)為反氫原子可以形成于超高真空阱中，通過(guò)向帶正電子的等離子體中注入質(zhì)子，產(chǎn)生的原子作用過(guò)程會(huì)導(dǎo)致反質(zhì)子捕獲正電子，并激發(fā)形成反氫原子。通常情況下，反氫原子具有一定的能量，將影響對(duì)其進(jìn)行測(cè)量的研究，因此可以采用激光冷卻的方法將溫度降低。
美國(guó)奧本大學(xué)的教授Francis Robicheaux是本項(xiàng)研究論文的合著者，他認(rèn)為減少反氫原子的能量有助于對(duì)其參數(shù)進(jìn)行更加精確的測(cè)量，這些反氫原子實(shí)驗(yàn)的最終目標(biāo)是確定它們的屬性，并與氫原子進(jìn)行對(duì)比，而激光冷卻反氫原子是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的重要一步。冷卻機(jī)制被稱為多普勒冷卻，可以用于冷卻原子，但科學(xué)家認(rèn)為即便在121納米特定波長(zhǎng)下，捕捉反氫原子也存在困難，不過(guò)這種努力是值得的。通過(guò)電腦模擬實(shí)驗(yàn)，研究人員發(fā)現(xiàn)反氫原子可冷卻到大約20 毫開爾文，但是目前冷卻的記錄為500毫開爾文。
在2011年，歐洲核子研究中心的報(bào)告稱已經(jīng)取得了1000秒的反物質(zhì)捕捉時(shí)間，就在一年后，科學(xué)家通過(guò)磁場(chǎng)困住了反氫原子，盡管反氫原子的捕獲控制技術(shù)還并不成熟，但研究人員認(rèn)為激光冷卻技術(shù)可以增加“困住”反氫原子的時(shí)間。加拿大國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士Makoto Fujiwara認(rèn)為對(duì)反氫原子的冷卻也可以研究反物質(zhì)的引力屬性，因此激光冷卻技術(shù)會(huì)是重要的一步。
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