凤凰网科技讯 北京时间11月19日 据国外媒体报道，近日欧洲原子核研究委员会（CERN）的科学家宣称首次发现了反物质，这是一个意义重大的历史突破，《星际迷航》里用来驱动柯克船长进行太空旅行的反物质不再只存在于电影里。这组英国和国际科学家组成的研究小组在实验室“捕捉”到了38个反氢原子。虽然这次实验不能帮助科学家制造出曲速引擎、反物质驱动装置、或者找到比《星际迷航》光速旅行更快的方式，但却很有可能解释宇宙的本质和起源。
图1 星际迷航里，企业号星舰乘着克林贡战舰。这艘航天器利用反物质实现驱动
反物质就是正常物质的镜像，正常原子是由带正电荷的原子核构成，核外被带负电荷的电子包围。然而反物质的构成却完全相反，它由带正电荷的电子环绕带负电荷的原子核。当物质和反物质相撞，它们会立即相互湮没，释放出大量能量。
自1931年英国物理学家保罗•狄拉克(Paul Dirac)首次提出反物质存在理论以来，反物质就一直是科幻小说和电影的主题。在电视和电影系列《星际迷航》中，反物质反应堆被用来驱动“企业”号航空母舰进行太空之旅，而在丹•布朗的惊悚电影《天使与魔鬼》里，藏匿在罗马的反物质炸弹是整个电影的主线。
图2 欧洲核子研究中心的ALPHA实验首次成功捕获反物质
图3 如何捕捉到反物质： 物理学家首先将3万个反质子冷却到绝对零度以上200度，也就是200开尔文，冰将2百万的正电子冷却到40开尔文，然后将两者结合。
这个实验是在一个磁捕集器里，也就是俗称的亚普阱(Ioffe-Pritchard Trap)进行的。这个捕集器太“深”了以至于它只能捕捉到慢速移动的反原子。在将反质子和正电子结合后，关掉磁捕集器后电场就开始将设备中残余的带电粒子清扫出去，它开始找寻任何朝物质飘去的残余的反原子并将它消灭以产生检测粒子。在335次实验后，物体学家总共发现了38个被捕捉到的原子—几乎每10次实验捕捉到一个。
图4 ALPHA探测器包含一个截获正电子和反质子的电子陷阱（黄色），它位于一个捕获反氢原子的磁捕集器里（红色和绿色），而后者又在一个探测原子淹没的粒子探测器里（灰色）
卡尔加里大学物理学与天文学系主任罗布•汤普森教授说：“这是一项重要发现，它有可能实施一些实验，其结果很可能会改变我们对基础物理学或者目前我们对世界的基本看法。我们已经捕捉到大约38个原子，数量相当少，连一杯咖啡都热不了，更别提驱动星际迷究。
从理论上讲，1磅(约合450克)反物质的破坏力比最大的氢弹还要强。然而制造和保存哪怕一丁点的反物质都是极其困难和昂贵的，将它用于制造超级武器则更是来日方长。
最新一期《自然》杂志刊登了日内瓦CERN的核研究。科学家使用反氢激光物理仪器(简称ALPHA)，冷却带负电荷的反质子(氢原子核的镜像)，将其挤压至长20毫米、宽1.4毫米的火柴棍大小的云状物中。物理系的教授保罗诺兰解释道：“在ALPHA实验中当反氢衰变，它会从它存在的一端放射出粒子，其实也就是介子。在反氢形成的区域我们放置了探测器，每当它向外发射一枚介子我们能得到三点。利用电脑我们能将这些点构成线，由此追踪反氢的源头。研究这些粒子能够帮助我们更好的理解反物质的构造，以及宇宙的物理属性。”
图5 这个图表展示了粒子瞬间产生的碰撞，由此产生了38颗被捕捉到的反氢原子。
这个实验或许可以帮科学家揭开宇宙最大的未解之谜之一。科学家认为当137亿年大爆炸产生宇宙时，产生了相同数量的物质和反物质。然而现在宇宙完全被正常物质所主宰。科学家长期以来就在想消失的反物质究竟去了哪里。
英国斯旺西大学教授麦克•查尔顿说：“氢原子是所有原子中结构最简单的，反氢是在实验室最容易制造的反物质类型。深入了解它将有助于揭开这个谜团—为什么现在已知的宇宙是由物质而非反物质构成的。”（
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