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新反物質(zhì)陷阱幫助解釋為什么宇宙不會(huì)自我毀滅

發(fā)表于 2025-12-12 01:05:20 來(lái)源：桑間濮上網(wǎng)

新反物質(zhì)陷阱幫助解釋為什么宇宙不會(huì)自我毀滅
（神秘的新反陷阱地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：外媒報(bào)道，反物質(zhì)是物質(zhì)一種很難研究的物質(zhì)，尤其是幫助江蘇連云港外圍（外圍工作室）[微信1662+044-1662][提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速安排面到付款不收定金因?yàn)樗鼤?huì)摧毀任何你試圖放入它的容器。但現(xiàn)在，解釋歐洲核子研究中心(CERN)的宇宙物理學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新的反物質(zhì)陷阱，它可以在幾秒鐘而不是自毀幾小時(shí)內(nèi)冷卻樣品。這一進(jìn)展使得科學(xué)家們能更長(zhǎng)時(shí)間地研究更大的新反陷阱樣本，這可能有助于解開(kāi)宇宙中一些最大的物質(zhì)謎團(tuán)。
反物質(zhì)是幫助江蘇連云港外圍（外圍工作室）[微信1662+044-1662][提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速安排面到付款不收定金主宰我們周?chē)澜绲某Ｒ?guī)物質(zhì)的“邪惡雙胞胎”。兩者的解釋主要區(qū)別是它的粒子跟普通粒子的電荷相反，但這個(gè)簡(jiǎn)單的宇宙變化卻有一個(gè)主要的含義--如果物質(zhì)和反物質(zhì)粒子相遇它們會(huì)在能量爆發(fā)中相互湮滅。
幸運(yùn)的自毀是，反物質(zhì)在今天的新反陷阱宇宙中極其罕見(jiàn)，但科學(xué)家不確定為什么會(huì)這樣。物質(zhì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模型，幫助大爆炸應(yīng)該產(chǎn)生了等量的物質(zhì)和反物質(zhì)，然后它們應(yīng)該在真正開(kāi)始前相撞并消滅了宇宙的大部分內(nèi)容。我們現(xiàn)在在這里質(zhì)疑它的事實(shí)表明，這并沒(méi)有發(fā)生，但什么使天平向物質(zhì)傾斜仍是科學(xué)上最令人困惑的謎團(tuán)之一。
遺憾的是，反物質(zhì)的稀有性和不穩(wěn)定性使得研究這個(gè)問(wèn)題變得困難。它只能在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(Large Hadron Collider)等設(shè)備中以極少量的量產(chǎn)生。在這些設(shè)備中，粒子被粉碎在一起從而產(chǎn)生物質(zhì)和反物質(zhì)粒子對(duì)。然后反物質(zhì)就很難儲(chǔ)存，顯然你不能把反物質(zhì)放在罐子里，因?yàn)榉次镔|(zhì)一接觸到物質(zhì)就會(huì)突然消失。
因此，科學(xué)家們將反物質(zhì)儲(chǔ)存在所謂的潘寧陷阱(Penning trap)中，這種陷阱通過(guò)利用電磁場(chǎng)將粒子和反粒子懸浮在真空中。這些樣品通常被冷卻到極低的溫度以減少噪音，但通常用于物質(zhì)的技術(shù)很難應(yīng)用于反物質(zhì)。現(xiàn)在，CERN的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種用于冷卻反物質(zhì)的新型捕集器，它增加了反物質(zhì)實(shí)驗(yàn)可用的樣本大小并提高了測(cè)量的精度。
激光冷卻是一種領(lǐng)先的技術(shù)，本質(zhì)上說(shuō)，當(dāng)一個(gè)原子被激光束擊中時(shí)，它吸收并重新釋放光子，這改變了它的動(dòng)量。盡管CERN的另一個(gè)項(xiàng)目最近在該領(lǐng)域取得了突破，但很難讓反物質(zhì)直接響應(yīng)這種方法。相反，反物質(zhì)可以通過(guò)激光冷卻附近的離子間接冷卻，然后吸收反物質(zhì)粒子的熱量。不過(guò)問(wèn)題又回到了把物質(zhì)和反物質(zhì)放在同一個(gè)陷阱里。
為此，在新版本中，CERN的BASE科學(xué)家們用了一個(gè)3.5英寸的超導(dǎo)諧振電路連接了兩個(gè)潘寧陷阱--一個(gè)含有一團(tuán)鈹離子，而另一個(gè)則含有一個(gè)反質(zhì)子。當(dāng)鈹被激光冷卻時(shí)，能量從反質(zhì)子轉(zhuǎn)移到離子，然后通過(guò)電路，從而冷卻反質(zhì)子。
研究團(tuán)隊(duì)表示，這種方法可以比通常更快地將樣品冷卻到更低的溫度。
“這是精密潘寧陷阱光譜學(xué)的一個(gè)重要里程碑，”該研究的論文作者之一Christian Smorra說(shuō)道，“通過(guò)優(yōu)化程序，我們應(yīng)該能達(dá)到20到50毫李克文(mK)量級(jí)的粒子溫度，理想情況下冷卻時(shí)間是10秒量級(jí)。之前的方法可以讓我們?cè)?0小時(shí)內(nèi)達(dá)到100兆瓦?！?br>這為更精確的測(cè)量鋪平了道路，而更精確的測(cè)量反過(guò)來(lái)可以解釋為什么宇宙中反物質(zhì)如此之少。人們認(rèn)為，電荷是物質(zhì)和反物質(zhì)之間唯一真正的區(qū)別（）以及量子數(shù)的細(xì)微變化），但最好不要依賴假設(shè)?？茖W(xué)家們正在研究反物質(zhì)的一些基本屬性，并將它們跟其他物質(zhì)進(jìn)行比較--如果有什么不同的話，它可能是解開(kāi)整個(gè)謎團(tuán)的關(guān)鍵。
“我們的愿景是不斷提高物質(zhì)-反物質(zhì)比較的精度以更好地理解宇宙物質(zhì)-反物質(zhì)的不對(duì)稱性，”該研究的論文作者之一Stefan Ulmer說(shuō)道，“這項(xiàng)新開(kāi)發(fā)的技術(shù)將成為這些實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵方法，這些實(shí)驗(yàn)旨在在萬(wàn)億次水平測(cè)量基本反物質(zhì)常數(shù)?！?/table>