科技日?qǐng)?bào)北京5月21日電 （記者房琳琳）發(fā)表在最近一期《物理評(píng)論快報(bào)》上的一篇論文，從理論上找到了一種可以將反氫原子生產(chǎn)效率提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)的方法。作者是來自澳大利亞科廷大學(xué)和英國(guó)斯旺西大學(xué)的科學(xué)家，他們認(rèn)為自己的發(fā)現(xiàn)可以滿足未來實(shí)驗(yàn)的需求——在更低的溫度下大量生產(chǎn)出能被長(zhǎng)時(shí)間約束的反氫原子。

　　很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)圍繞反物質(zhì)展開，從研究其光譜測(cè)量的屬性，到測(cè)試它們?nèi)绾闻c引力相互作用。但要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，必須擁有這些反物質(zhì)。當(dāng)然，在大自然中反物質(zhì)不會(huì)被找到，因?yàn)榉次镔|(zhì)與普通物質(zhì)相遇后釋放能量即湮滅，因此，在實(shí)驗(yàn)室制造出反物質(zhì)非常具有挑戰(zhàn)性。

　　論文作者在接受物理學(xué)家組織網(wǎng)采訪時(shí)稱：“物理學(xué)定律認(rèn)為，宇宙大爆炸之后，物質(zhì)和反物質(zhì)是等量存在的。但一個(gè)未解的科學(xué)之謎就是，所有的反物質(zhì)都哪去了？為了回答這個(gè)問題，歐洲核子研究中心（CERN）的科學(xué)家打算用反物質(zhì)做引力和光譜實(shí)驗(yàn)。最簡(jiǎn)單的研究對(duì)象就是反氫原子。然而，在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)建反氫原子的研究非常富有挑戰(zhàn)性，且造價(jià)極其昂貴。”

　　反氫原子對(duì)科學(xué)家很有吸引力，部分是因?yàn)樗陨淼男再|(zhì)：它由一個(gè)反質(zhì)子和一個(gè)正電子/負(fù)電子組成，因?yàn)橹挥袃蓚€(gè)粒子，所以反氫原子比其他較大的反原子更容易生產(chǎn)出來。

　　2002年，科學(xué)家第一次在歐核中心制造出反氫原子，2010年他們將它“局限”了30分鐘。最終氫原子“銷聲匿跡”了，因?yàn)樗c實(shí)驗(yàn)裝置的墻壁相互作用，或者與背景氣體產(chǎn)生了反應(yīng)。

　　在實(shí)驗(yàn)室中，有好幾種方法可以產(chǎn)生反氫原子，其中一種方法叫做反質(zhì)子—電子偶素散射反應(yīng)。到目前為止，大多數(shù)這種反應(yīng)被證明處于基本態(tài)。此次科學(xué)家從理論上證明，用處于興奮態(tài)的電子偶素與反質(zhì)子碰撞，能顯著提高反氫原子的生產(chǎn)能力，特別是耗費(fèi)能源顯著降低。

　　這是首次驗(yàn)證了低能耗生產(chǎn)反氫原子效率的理論?？茖W(xué)家希望這種方法能夠大量生產(chǎn)冷的反氫原子，進(jìn)而用于測(cè)試反物質(zhì)的基本屬性。