欧洲核子研究中心(CERN)的ALPHA实验合作组近期在《自然》杂志上发表了研究成果,首次直接观察到反物质在地球重力作用下的运动情况。研究显示,反氢原子在重力作用下的下落方式与普通物质相同,这一发现支持了爱因斯坦广义相对论中的弱等效原理。
在该实验中,科学家们利用CERN的反物质工厂生产了反氢原子,并将其困在磁性陷阱中。通过逐渐减弱陷阱顶部和底部的磁场,反氢原子被释放并在重力作用下下落。实验结果表明,约80%的反氢原子从陷阱底部释放,约20%从顶部释放,这与对物质的预期行为一致。
这一发现对于理解宇宙中物质和反物质的分布具有重要意义。尽管反物质在宇宙中极为稀少,但通过此类实验,科学家们可以更深入地研究反物质的性质,并探索其在宇宙演化中的角色。
ALPHA实验的发言人杰弗里·汉斯特教授表示:“在物理学中,只有通过观察才能真正了解某些现象。这是首次直接观察到反物质在重力作用下的运动情况,为研究反物质提供了新的视角。”
该研究为未来更精确地比较物质和反物质的性质奠定了基础,可能有助于解答宇宙中物质和反物质不对称性的问题。