物理学家首次测量了反物质的“颜色和结构” 曼彻斯特大学的物理学家接近了回答科

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曼彻斯特大学的物理学家接近了回答科学中最大的问题之一-为什么我们的宇宙是由正物质构成的?

来自CERN的国际ALPHA合作部分，物理学和天文学院的William Bertsche博士及其同事们进行了有史以来最精确的反物质测量。这一发现揭示了前所未有的反氢原子的光谱结构。

这些发表在Nature上的研究结果证实了反原子光谱学，并将反物质的超灵敏测试发展了一步，并为我们的宇宙为什么是由物质构成的问题提供了一个潜在的答案。

Bertsche博士解释说:“物理学家面临的一个长期挑战是解释为什么是正物质而不是反物质在大爆炸中幸存下来。

“目前的理论表明，我们的世界应该是正物质和反物质数量相等。幸运的是，事实并非如此，因为我们所生活的世界是由正物质构成，没有那么多的反物质。

“但是，我们不明白为什么会出现这种情况。反氢是一个独特的系统，因为理论上它应该具有与氢完全相同的性质。氢是最简单的原子，仅由电子和质子组成，它是最容易理解和测量的原子系统。

“反氢原子的颜色可能有助于解决这个巨大的谜团，因为这个异形原子是氢原子的反物质等价物。”

该研究研究了大约15,000个反氢原子，在十周内进行了测量。然后将反氢的测量值与氢测量值进行比较，然后可以将反物质的理论测试到极高的精度。结果的任何轻微偏差都会对我们对宇宙的理解产生巨大的影响。

该团队表示，结果将反氢光谱学提升到了一个新的水平。Bertsche博士补充说:“这篇论文报道了对任何反原子的光学颜色的第一次详细测量。在第一次测量的精确度内，发现反氢原子的行为与氢原子一样。这显示了如何改进这些测量方法，以及探测反氢的其他性质，从而进行更严格的理论测试。“

该团队还能够测量1S-2S反氢过渡的光谱形状或颜色分布，并对其频率进行更精确的测量。

ALPHA实验的发言人Jeffrey Hangst教授补充说:“最新研究所取得的精度是我们的最终成就。30年来，我们一直试图达到这个精度，现在终于做到了。“