反物质能否也适用万有引力？研究取得突破
新闻中心-中国网 news.china.com.cn 时间： 2013-05-03 发表评论>>
【法新社巴黎4月30日电】 物理学家今天宣布，他们取得了一项突破，这项突破有助于解答科学界最重要的问题之一，那就是：相同的万有引力法则是否也适用于反物质？反物质是物质的神秘对立面。
尽管人们认为，在大约140亿年前的宇宙大爆炸时，反物质的数量与物质相当，但反物质现在非常稀少，科学家要想研究反物质粒子，就不得不自行制造一些。
五十多年来，科学家一直在讨论万有引力是否对反物质构成吸引或者排斥―――它们是否像常规的物质一样向下坠落，抑或是受到一种反万有引力的影响向“上”运动。
尽管到目前为止这个问题尚无答案，但一组科学家在《自然通讯》网络版上撰文说，他们已经开始着手进行一项测试，这项测试应该会得出一个确凿的答案。
欧洲核研究组织阿尔法实验研究组成员乔尔?法扬斯说：“针对一些困扰了物理学家和非物理学家五十多年的问题，我们已经朝着直接进行实验迈出了第一步。”
反物质粒子与常规物质粒子的性质相反，其中包括它们的电荷。打个比方，一个带正电荷的正电子是一个带负电荷的反电子的反粒子。
当正反粒子相遇时，两种粒子相互湮灭抵消，并产生巨大能量。这意味着，在宇宙大爆炸之后，如果正反物质仍然数量相当，那么宇宙不可能形成。
然而，这种失衡的状态是如何形成的？这是粒子物理学的一大难题。
让科学家还百思不得其解的是，反物质究竟是与物质一样受万有引力吸引，还是朝着不同的方向以不同的速度运动？
一些人认为，如果反物质是向“上”运动的，那么这就可以解释为什么宇宙几乎完全是由物质构成的。
然而其他人猜想，反物质可能像物质一样受万有引力吸引。这两种理论都缺乏证据支持。
在加利福尼亚大学担任物理学教授的法扬斯说：“我们肯定是希望反物质受万有引力吸引，但结果或许会令我们感到意外。”
他说：“一旦反物质受万有引力排斥，我们不得不对我们的物理学观点进行根本性的修改，并重新思考宇宙运行的方式。”
阿尔法团队已经公布了首批关于反物质在自由运动的过程中受万有引力影响的直接测量结果，不过这些测量还是实验性的，并且得出的结果是在一个非常大的变动范围之内。
这项实验制造并捕获了反氢原子。反氢原子是与氢原子相对的反物质，而氢原子是最简单的原子。
这些反氢原子被放置在一个磁阱中，然后研究人员切断磁阱的磁力，让反物质与磁阱的容器壁相撞，并产生巨大能量。
研究人员意识到，通过分析反物质原子撞击的位置以及撞击时的速度，他们可以确定万有引力是不是以不同的方式作用于反氢原子。
如果反物质对万有引力的反应与物质一样，那么其引力质量与惯性质量之比应当也是1―――如果小于1，这说明反物质是向“上”运动的。
在早期的测量当中，研究人员只是得出了一个比较大的范围：正110至负65。该研究团队发表声明说，这项实验正在改进当中，在明年重新启动时应当会得出更精确的数据。