[导读]科学家使用一种称作“双光子激光光谱学”的技术,以极高的精度测量了反质子相对于电子的质量，证实物质与反物质是对称的。
马克斯 普朗克量子光学研究所等机构开展的国际合作，以前所未有的精度确定了反质子质量相对于电子质量的新评估。
现代宇宙学认为，宇宙形成之初，大爆炸创造了等量的物质与反物质。物理学家不断形成各种概念解释为什么可见的宇宙似乎完全由物质构成。另一方面，一些实验机构也在生产人造的反物质原子，以探索物质与反物质的根本对称性。
现在，独立的研究机构“反物质光谱学小组”以极高的精度测量了反质子相对于电子的质量。为此，他们对一种称作反质子氮的半物质、半反物质原子使用激光光谱学的新方法，其结果与同样精度测量的质子质量一致，证实物质与反物质是对称的。
这项实验在欧洲核子研究中心进行，项目由马克斯 普朗克量子光学研究所和东京大学牵头，参与机构还包括意大利布雷西亚大学、奥地利的史蒂芬 梅尔研究所和匈牙利的KFKI研究所。
物理学家认为，自然法则遵守一种称作CPT的基本对称。也就是说，假设宇宙中的所有物质由反物质替代，左和右就会反转，仿佛镜像一样，时间的流动也会逆转，这种“反世界”将与我们真实的物质世界难以分辨。反物质原子应当与物质原子的质量完全相同。如果科学家通过实验分辨出任何偏离，无论多小，那都将暗示这种基本的对称被打破。“小”是这里的关键词：至关重要的是使用现有最精确的方法和仪器，以尽可能高的精度来比较。
反物质在实验室中极难处理，因为一接触普通物质(即使是房间里的空气)，它就迅速湮灭，转变为能量和新的粒子。1997年，马克斯 普朗克量子光学研究所的研究人员与欧洲其他机构以及日本和美国的研究人员合作，开始在欧洲核子研究中心建造一个称作反质子减速器的设施。在这里，高能撞击产生的反质子被收集并储藏在真空管内。这些反质子逐渐减速，然后用于若干实验。
这一次，科学家使用一种称作“双光子激光光谱学”的技术。原子被两束方向相反的激光撞击。第一束激光导致反质子做出量子跳跃，达到量子力学通常不允许的能量级。这样，第二束激光就可以尽可能让反质子停下来。这样一种双光子跳跃通常很难实现，因为反质子很重，但马克斯 普朗克量子光学研究所的科学家创造出两束超强激光，并谨慎选择激光频率的特殊结合，从而做到这一点。
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