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新反物質陷阱幫助解釋為什么宇宙不會自我毀滅

來源：桑間濮上網編輯：娛樂時間：2025-12-12 04:47:56

新反物質陷阱幫助解釋為什么宇宙不會自我毀滅
（神秘的新反陷阱地球uux.cn報道）據cnBeta：外媒報道，反物質是物質一種很難研究的物質，尤其是幫助江蘇連云港外圍（外圍工作室）[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務快速安排面到付款不收定金因為它會摧毀任何你試圖放入它的容器。但現在，解釋歐洲核子研究中心(CERN)的宇宙物理學家們已經開發出一種新的反物質陷阱，它可以在幾秒鐘而不是自毀幾小時內冷卻樣品。這一進展使得科學家們能更長時間地研究更大的新反陷阱樣本，這可能有助于解開宇宙中一些最大的物質謎團。
反物質是幫助江蘇連云港外圍（外圍工作室）[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務快速安排面到付款不收定金主宰我們周圍世界的常規物質的“邪惡雙胞胎”。兩者的解釋主要區別是它的粒子跟普通粒子的電荷相反，但這個簡單的宇宙變化卻有一個主要的含義--如果物質和反物質粒子相遇它們會在能量爆發中相互湮滅。
幸運的自毀是，反物質在今天的新反陷阱宇宙中極其罕見，但科學家不確定為什么會這樣。物質根據標準模型，幫助大爆炸應該產生了等量的物質和反物質，然后它們應該在真正開始前相撞并消滅了宇宙的大部分內容。我們現在在這里質疑它的事實表明，這并沒有發生，但什么使天平向物質傾斜仍是科學上最令人困惑的謎團之一。
遺憾的是，反物質的稀有性和不穩定性使得研究這個問題變得困難。它只能在大型強子對撞機(Large Hadron Collider)等設備中以極少量的量產生。在這些設備中，粒子被粉碎在一起從而產生物質和反物質粒子對。然后反物質就很難儲存，顯然你不能把反物質放在罐子里，因為反物質一接觸到物質就會突然消失。
因此，科學家們將反物質儲存在所謂的潘寧陷阱(Penning trap)中，這種陷阱通過利用電磁場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，但通常用于物質的技術很難應用于反物質。現在，CERN的研究人員已經開發出一種用于冷卻反物質的新型捕集器，它增加了反物質實驗可用的樣本大小并提高了測量的精度。
激光冷卻是一種領先的技術，本質上說，當一個原子被激光束擊中時，它吸收并重新釋放光子，這改變了它的動量。盡管CERN的另一個項目最近在該領域取得了突破，但很難讓反物質直接響應這種方法。相反，反物質可以通過激光冷卻附近的離子間接冷卻，然后吸收反物質粒子的熱量。不過問題又回到了把物質和反物質放在同一個陷阱里。
為此，在新版本中，CERN的BASE科學家們用了一個3.5英寸的超導諧振電路連接了兩個潘寧陷阱--一個含有一團鈹離子，而另一個則含有一個反質子。當鈹被激光冷卻時，能量從反質子轉移到離子，然后通過電路，從而冷卻反質子。
研究團隊表示，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的一個重要里程碑，”該研究的論文作者之一Christian Smorra說道，“通過優化程序，我們應該能達到20到50毫李克文(mK)量級的粒子溫度，理想情況下冷卻時間是10秒量級。之前的方法可以讓我們在10小時內達到100兆瓦。”
這為更精確的測量鋪平了道路，而更精確的測量反過來可以解釋為什么宇宙中反物質如此之少。人們認為，電荷是物質和反物質之間唯一真正的區別（）以及量子數的細微變化），但最好不要依賴假設。科學家們正在研究反物質的一些基本屬性，并將它們跟其他物質進行比較--如果有什么不同的話，它可能是解開整個謎團的關鍵。
“我們的愿景是不斷提高物質-反物質比較的精度以更好地理解宇宙物質-反物質的不對稱性，”該研究的論文作者之一Stefan Ulmer說道，“這項新開發的技術將成為這些實驗的關鍵方法，這些實驗旨在在萬億次水平測量基本反物質常數。”

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