探索反物質,尋找另外一個世界的“真相”

在我們的日常生活中,人人都擁有一顆崇美的心,時而會照一下鏡子,梳妝打扮和整理下自己的臉蛋與穿著。而

鏡中的那個自己,抓不住,摸不著,卻能夠看得見。對此,物理學家將這種現象稱為“虛擬圖像”。

探索反物質,尋找另外一個世界的“真相”

隨著歐洲核子中心(CERN)等一批全球各地粒子加速器建成投入工作後,在研究物質粒子領域,獲得了許多重大發現,並動搖了經典物理標準模型理論基礎。其中,最具夢幻般的發現,莫過於是構造世界乃至宇宙一切的物質,都存在反物質。這個真相在物理實驗中確認,意味鏡中的那個自己,確有存在。

近日,歐洲核子中心的阿爾法科學合作小組在《自然》發佈文章,他們發現了氫原子的反物質反氫原子能級結構中的特定量子效應,能夠更精準的測量物質與反物質之間的區別,為揭開平行宇宙以及另外一個世界的你我他,又邁上堅實的一步。

探索反物質,尋找另外一個世界的“真相”

反物質粒子

早在2013年,歐洲核子中心的對撞機發現了希格斯玻色子,即“上帝粒子”的時候。就有學者擔憂的說,人類打開了地獄之門,並呼籲停止這樣的科研實驗。除此外,還有人警告稱,這樣的對撞探索未知領域,可能會不經意間製造出黑洞,把地球吞噬掉。

那麼,科學家在探索物質未知領域,是否真如種種擔憂那樣可怕呢?我們需要從解剖物質的起源與演變說起。前面提到,宇宙內的一切都是物質構造,由不同物質分工合作完成。研究它們,是為了解除神話色彩下的擔憂與恐慌,更好的幫助我們以科學的邏輯,認知這個已知世界背後所掩蓋的真相。

探索反物質,尋找另外一個世界的“真相”

粒子加速對撞機裝置,圖片來源:CERN

在經典物理學模型裡面認為,一個物質粒子的能量只能是正值,不可能有負值。19世紀的科學家對物質世界微觀粒子的研究,建立了量子力學理論,並創造性的將能量的負值解讀為反粒子的能量。狄拉克認為,每一顆粒子,都存在反粒子,它們的性質相同,但是電荷不同。他的解釋推開了反物質世界的大門。

探索反物質,尋找另外一個世界的“真相”

科學就是這樣,尤其在物理學領域,每深入探索一步,都會把原有的理論認知拍倒在沙灘上。在此基礎上,我們不妨大膽科幻般幻想一下。一旦人類掌握所有物質粒子的反物質的特性與本質,並能夠捕捉、儲藏和利用。細思極恐的未來,人類將擁有創造宇宙的能力,同時也有毀滅宇宙的能力,並能夠尋找另外一個世界的自己。


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