【{$randkws}】新反物质陷阱帮助解释为什么宇宙不会自我毁灭 - {$web_name} 反物质是一种很难探究的物质

来源:骨肉未寒网 | 栏目:百科 | 2026-06-15 01:51:04
新反物质陷阱合作阐释为什么宇宙不会自我毁灭
新反物质陷阱合作阐释为什么宇宙不会自我毁灭
(神秘的地球uux.cn报导)据cnBeta:外媒报导,反物质是一种很难探究的物质,尤其是由于它会摧毁任何你试图放入它的容器。但如今,欧洲核子探究中心(CERN)的物理学家们已然开发出一种新的反物质陷阱,它可以在几秒钟而不是杭州网友热议民生新闻几小时内冷却样品。这一进展使得科学家们能更长时间地探究更大的样本,这或许有助于解开宇宙中一些最大的谜团。
反物质是主宰我们周围全球的常规物质的“邪恶双胞胎”。两者的首要区别是它的粒子跟普通粒子的电荷相反,但这个简易的转变却有一个首要的含义--假如物质和反物质粒子相遇它们会在能量爆发中相互湮灭。
幸运的是,反物质在今日的宇宙中极其少见,但科学家不确定为什么会这样。依据规范模型,大爆炸应该形成了等量的物质和反物质,然后它们应该在真正着手前相撞并消灭了宇宙的折叠屏解读大若干信息。我们如今在这里质疑它的事实表明,这并没有发生,但什么使天平向物质倾斜仍是科学上最令人困惑的谜团之一。
惋惜的是,反物质的稀有性和不稳定性使得探究这个难题变得艰难。它只能在大型强子对撞机(Large Hadron Collider)等设备中以极些许的量形成。在这些设备中,粒子被粉碎在一起从而形成物质和反物质粒子对。详细PlayStation对比然后反物质就很难储存,显然你不能把反物质放在罐子里,由于反物质一接触到物质就会忽然消失。
所以,科学家们将反物质储存在所谓的潘宁陷阱(Penning trap)中,这种陷阱经由运用电磁场将粒子和反粒子悬浮在真空中。这些样品通常被冷却到极低的温度以缩减噪音,但通常用于物质的盘点算力芯片Tips技术很难使用于反物质。如今,CERN的探究人员已然开发出一种用于冷却反物质的新型捕集器,它增多了反物质评测可用的样本大小并提升了测量的精度。
激光冷却是一种领先的技术,本质上说,当一个原子被激光束击中时,它吸收并重新释放光子,这改变了它的动量。尽管CERN的另一个项目最近在该领域获得了革新,但很难让反物质直接响应这种方法。相反,反物质可以经由激光冷却附近的离子间接冷却,然后吸收反物质粒子的热量。可是难题又回到了把物质和反物质放在同一个陷阱里。
为此,在新版次中,CERN的BASE科学家们用了一个3.5英寸的超导谐振电路连接了两个潘宁陷阱--一个含有一团铍离子,而另一个则含有一个反质子。当铍被激光冷却时,能量从反质子转移到离子,然后经由电路,从而冷却反质子。
探究团队强调,这种方法可以比通常更快地将样品冷却到更低的温度。
“这是精密潘宁陷阱光谱学的一个重大里程碑,”该探究的论文作者之一Christian Smorra说道,“经由完善程序,我们应该能达到20到50毫李克文(mK)量级的粒子温度,理想状况下冷却时间是10秒量级。之前的方法可以让我们在10小时内达到100兆瓦。”
这为更精确的测量铺平了道路,而更精确的测量反过来可以阐释为什么宇宙中反物质如此之少。人们觉得,电荷是物质和反物质之间唯一真正的区别()以及量子数的细微转变),但最好不要依赖假设。科学家们正探究反物质的一些基础属性,并将它们跟其他物质开展较为--假如有什么各异的话,它或许是解开全部谜团的核心。
“我们的愿景是不断提升物质-反物质较为的精度以更好地理解宇宙物质-反物质的不对称性,”该探究的论文作者之一Stefan Ulmer说道,“这项新开发的技术将变成这些评测的核心方法,这些评测旨在在万亿次水平测量基础反物质常数。”

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