新華報業(yè)網(wǎng)訊 宇宙誕生之初,，曾經(jīng)產(chǎn)生等量的物質(zhì)與反物質(zhì)，然而出于某種原因,，當今世界均由物質(zhì)構(gòu)成,。反物質(zhì)哪兒去了？從人類80年前證實存在帶有正電的“反電子”以來,，科學家們一直在苦苦尋覓反物質(zhì)的“芳蹤”,。在北京時間25日凌晨發(fā)行的國際頂尖學術(shù)刊物《自然》上，中外科學家宣告發(fā)現(xiàn)迄今為止最重的反物質(zhì)——“反氦—4”,。這一成果,，被譽為尋找反物質(zhì)道路上的重要里程碑。
反物質(zhì)究竟為何物,，人類為何對其如此著迷,？
“反物質(zhì)，就像是平時咱們常見物質(zhì)的‘鏡像’,，從根本上說,，反物質(zhì)就是物質(zhì)的一種倒轉(zhuǎn)的表現(xiàn)形式。至今,，反物質(zhì)都是物理學領(lǐng)域的一大謎團,。”南京大學物理學院一位教授介紹說，我們周圍環(huán)境中的物質(zhì)是正物質(zhì),，它由原子組成,，原子由帶正電的質(zhì)子和帶負電的電子以及中性的中子組成。與此相反,，由帶負電的質(zhì)子和帶正電的電子組成的物質(zhì)就是反物質(zhì),。
由于反物質(zhì)只要和正物質(zhì)相遇就會“湮滅”，因此雖然現(xiàn)行理論認為宇宙從大爆炸誕生時產(chǎn)生了等量的正物質(zhì)和反物質(zhì),，但眼下,，我們很難在宇宙中找到反物質(zhì)。因此,，尋找和研究反物質(zhì)也成為物理學領(lǐng)域的熱點和難點,。
有專家比喻說,，反物質(zhì)就像是“宇宙浪子”，抓住它“難于上青天”,。此次運用位于紐約長島的美國布魯克海文國家實驗室的相對論重離子對撞機,，中外科學家讓兩束接近于光速的金原子核進行對撞，模擬極小尺度內(nèi)的“宇宙大爆炸”,，造成與宇宙演化之初相似的物質(zhì)形態(tài),。科學家們在萬億分之一秒的瞬間,，在上萬億度的高溫中,，成功捕捉到“反氦—4”,，得來殊為不易,。“反氦—4”將在未來很長一段時間內(nèi)保持“最重反物質(zhì)”的桂冠，因為根據(jù)預測,，產(chǎn)生下一個更重的穩(wěn)定反物質(zhì)原子核,，可能性僅僅為“反氦—4”的百萬分之一——以現(xiàn)有加速對撞器技術(shù)，幾無實現(xiàn)的可能,。
“找到反物質(zhì),，對于人類認知研究宇宙的形成將起到‘指南針’的作用。”江蘇省天文學會秘書長李旻告訴記者,，一直以來,，人們對宇宙的嬰兒期充滿好奇：為何當初“成雙成對”產(chǎn)生的正反物質(zhì)，最終由正物質(zhì)占了絕對優(yōu)勢,？
深入研究反物質(zhì),，是解開宇宙起源之謎的重要環(huán)節(jié)。李旻說,，反物質(zhì)世界就像是“宇宙的鏡子”,。很多科學家都認為，世界有陰就有陽,，有正即有負,，然而，在人類已知3000萬光年的范圍內(nèi),，都沒有發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)天體,。但理論相信，極早期宇宙中正反物質(zhì)應(yīng)當?shù)攘?。這樣,，人類需要做的事，就是推演出宇宙如何從正反物質(zhì)等量的狀態(tài)過渡到正物質(zhì)為主的全過程,，以更精確地感知宇宙的來龍去脈乃至人類自身的走向,，還可以為人類今后尋找地外生存空間奠定基礎(chǔ),。而尋找到反物質(zhì)，并且了解反物質(zhì)“湮滅”的過程,，無疑將成為揭開這一亙古秘密的“鑰匙”,。所以，人們對此次中外科學家得到的“反氦—4”才如此關(guān)注——這是人類邁出的重要一步,。
“人類熱衷于捕捉反物質(zhì),，還受到巨大能量的誘惑。”中科院南京紫金山天文臺研究員王思潮告訴記者,，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程,，當正反物質(zhì)相遇湮滅時，所有質(zhì)量都在一瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)榫薮竽芰?，遠遠超過了核裂變,、核聚變，而且不會產(chǎn)生核污染,。
“反物質(zhì)還是宇宙航行最理想的燃料,，它能幫助人類輕松地進行星際旅行。因為在漫長的宇宙飛行中,，宇宙飛行器有限的燃料艙中,，難以儲存數(shù)量巨大的常規(guī)燃料，而只要有針尖一點兒反物質(zhì),，其能量就可以把宇宙飛船送上火星,。”王思潮笑言
