中外科學家首次測量到反質子間相互作用力
- 發佈時間：2015-11-06 11:38:00 來源：新華網 責任編輯：羅伯特
新華網上海11月6日電（王琳琳 劉燕秋）由中科院上海應用物理研究所研究員馬余剛與美國布魯克海文實驗室研究員唐愛洪領銜的國際合作組，5日在世界頂級科學雜誌《自然》上公佈：反質子之間的相互作用力已首次被人類測量到。原來，它們之間的相互作用在很高精度上都與正質子相同。這一發現對人類理解反物質的形成機制具有至關重要的作用。
在美國布魯克海文實驗室相對論重離子對撞機上，科學家們讓兩個接近光速的金原子核進行對撞，從而模擬出上萬億度高溫中、萬億分之一秒瞬間內宇宙大爆炸時的物質形態，産生了基本等量的質子與反質子，為研究反物質間的相互作用力提供了良機。而後，在中外科學家的指導下，上海應用物理所博士研究生張正橋對數據進行了細緻而艱難的分析，結合量子多粒子關聯理論，提取出兩個重要測量參數：反質子—反質子相互作用力的“有效力程”和“散射長度”，最終實現對反質子間相互作用力的測量。
物理學界認為，在宇宙大爆炸初期，正物質與反物質幾乎是對稱産生的。但奇怪的是，在宇宙世界中，人類觀測到的幾乎都是正物質，反物質極其稀少。這種“對稱性缺失”至今仍是個謎。此前，人類對反物質的研究長期處於純理論階段，為深入探究反物質，來自12個國家的52家科研單位組建了國際合作組，於是便有了這一物理學新發現。
《自然》雜誌審稿人評價：“這是第一個反質子－反質子作用的直接測量。文章宣佈了一個重要發現：反質子作用在很高的精度上與質子作用等同。這個測量是對反物質作用力的重要原創性貢獻。”“這篇文章很有可能是本年度物理學中最重要的五篇論文之一。”
馬余剛介紹，正物質與反物質在相遇後會“湮滅”，即兩者都不復存在，在這個過程中會釋放出巨大的能量。如果人類能對這種能量予以控制，就能製造出推進力更強、重量更輕的航太發動機。未來，反物質在能源、武器裝備等多個領域都有巨大應用前景。
