研究反物质及其特性不仅仅为科幻作家提供了很酷的想法,它也可以帮助解释为什么宇宙几乎完全由物质构成,而不是反物质。然而,到目前为止,我们还一无所获。 现在,科学家已经测量了反质子的磁矩,发现它非常接近质子的磁偶极子,比以前的精度高六倍。结论的准确性方面取得了令人难以置信的突破。 我们看到粒子物理学的标准模型之间的深层矛盾,在其中的质子和反质子是彼此一致的镜像,而在宇宙尺度上,宇宙中的物质和反物质之间存在巨大的差异。 标准模型清楚地显示物质和反物质之间的对称性,称为CPT。CPT代表电荷(Charge),宇称(Parity)和时间(Time),它在最基本的水平上是自然精确对称的。因为物质和反物质必须有区别,物理学家们希望能够捕捉打破CPT对称性的反质子。 实验表明,基于比以前任何时候都精确六倍的测量,但实际上在所获得的测量不确定性处质子/反质子磁矩没有差别,我们没有发现任何违反CPT的证据。 该团队通过使用在CERN生成的反质子并将其置于彭宁阱(一种极其强大的磁力机)中,获得了百万分之0.8的精度。将反质子流冷却至几乎绝对零度,然后测量它们的磁矩(在磁场中经历一次的扭矩量)。 虽然质子和反质子数值非常一致,该科学家将继续坚持这一途径,以测试违反CPT的可能性是不是存在于我们目前还看不到的地方。他们计划使用两个彭宁阱(Penning Trap),这将使测量精确1000倍。他们能够为质子做到这一点,反质子有更多的挑战,科学家相信能够完成,并将推动我们的反物质知识向前发展。 |
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