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CERN物理学家得出结论,宇宙不应该存在!

现代物理学最大的奥秘之一就是为什么反物质在一开始就没有破坏宇宙。

为了解释它,物理学家认为物质和反物质之间一定有一些区别,除了电荷以外。 无论区别是什么,它似乎并不在于磁性。

瑞士CERN的物理学家已经对反质子的磁矩进行了最精确的测量(一个测量粒子如何对磁力反应的数字),发现它与质子完全相同,但有异号(opposite sign)。 这研究在Nature期刊中被描述。

与CERN重子-反重子对称实验(BASE:Baryon-Antibaryon Symmetry Experiment)合作的物理学家Christian Smorra说:“我们所有的观察都发现物质和反物质之间完全对称,这就是宇宙不应该真正存在的原因。不对称一定存在于某个地方,但我们根本不明白差异在哪里。”

反物质是非常不稳定,任何普通物质跟它接触,它会以一种纯能量的爆发消灭彼此,这是物理学中最有效率的反应。 这就是为什么它被选为当《星际迷航》(Star Trek)里企业号(Enterprise)的燃料。

标准模型预测大爆炸应该产生对等的物质和反物质,但这种混合应该会自我消灭,不会剩下任何东西来制造星系、行星或人类。

为了解释这个谜,物理学家一直在找寻物质和反物质之间的区别,寻找一些解释为什么物质可以称霸宇宙。

到目前为止,他们对各种特性进行了非常精确的测量:质量、电荷等,但都没有发现差异。

去年,CERN反氢雷射物理仪器(ALPHA:Antihydrogen Laser Physics Apparatus)的科学家首次用光探测了一个反氢原子,与氢原子相比后仍然没有发现任何差异。

但是,只有一种特性的准确度有一点奇怪,那就是反质子的磁矩。

十年前,Stefan Ulmer和他的BASE合作团队,设法测量它。

首先,他们不得不开发一种直接测量正常质子磁矩的方法。 他们通过在磁场中捕获单个质子来实现,并且使用另一个磁场驱动它旋转中的量子跳跃。 这测量就是2014年Nature期刊报导的突破性成就。

结果给了-2.7928473441μN的反质子磁矩的值。 (μN是称为核磁子的常数)除了负号外,它与质子的先前测量相同。

这新的测量精确到九个有效数字,相当于测量地球的圆周到几公分以内,比任何先前的测量精度高350倍。

所以找寻宇宙中这最伟大差异的游戏依然继续下去。 下一次在ALPHA的热门实验已经结束, CERN科学家研究了反物质重力的影响,试图回答反物质是否可能“往上”坠落的问题。

宇宙为什会存在真的是一个很大的谜题。

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