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在瑞士日内瓦欧洲核子研究中心工作的一个国际科学家小组，２９日宣布首次成功地对反物质原子的内部结构和物理特性进行了研究。专家们认为，这一成果是朝弄清物质与反物质的差别、进而验证物理学基本理论而迈出的关键一步。 该研究小组由美国哈佛大学加布里埃尔斯教授领导，成员有来自德国和加拿大的一些科学家，他们的研究成果将在《物理评论通讯》杂志上发表。 在过去几年中，一些科学家成功地制造出了一些反氢原子，但这些反物质原子运动速度太快、或者说过“热”，很容易在与物质的碰撞过程中湮灭，使内部结构等研究无法进行。 利用欧洲核子研究中心的“反质子减速器”，加布里埃尔斯教授等一直在致力于制造“冷”反氢原子。他们先后开发出一些技术，能让带负电的反质子和带正电的正电子冷却、减速和积聚，最终在电磁场束缚下形成大量反氢原子，这些“冷”反氢原子温度仅比绝对零度略高几度，为研究其特性提供了可能。 加布里埃尔斯解释说，在新的研究中，他们利用电场对反氢原子进行了“撕裂”实验。这一实验类似于“将反氢原子放到一个电池旁边，反质子会因此而被吸引到电池的一极，正电子则将被吸引到电池的另外一端”。当外加电场电压等达到足够高，反氢原子就会被拆散，通过测量拆散反氢原子所需电场的大小，就可以知道反氢原子内部反质子和正电子之间结合的紧密程度。正是通过这种办法，研究人员得以首次“瞥见”反氢原子的内部状态。 所有的粒子都有反粒子，反粒子与粒子虽然在质量等方面相同，但电荷等却截然相反。由反粒子组成的物质就是反物质，反氢原子是最简单的反物质。现有的物理学理论认为，物质和反物质具有相同的物理特性，宇宙诞生时物质与反物质的产生应该有相同的概率。然而，这些理论无法解释为什么现今的宇宙主要由物质组成。一些科学家推测，如果能发现物质与反物质在特性上的不同，也许能够为此提供答案。 加布里埃尔斯小组的初步结果显示，反氢原子与氢原子在内部结构上似乎没有什么差别。但加布里埃尔斯表示，在他们的实验中，正电子处于不正常的激发状态，他们的下一步目标是制造出正常的反氢原子，以便于能够和普通的氢原子进行更精确的比较。他认为，如果能证明氢原子和反氢原子在特性上有所不同，那“将是近几十年来物理学上最大的发现”。
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