持續(xù)不足1秒伽馬射線暴可能毀滅地球生命

1、持續(xù)不足1秒伽馬射線暴可能毀滅地球生命（圖）2011年10月09日07:19騰訊科技微博悠悠/編譯我要評(píng)論（98）字號(hào)：T|T導(dǎo)讀目前，最新一項(xiàng)研究表明，來(lái)自星系碰撞產(chǎn)生的伽馬射線暴將導(dǎo)致地球生物滅絕，甚至這種伽馬射線暴僅持續(xù)不足1秒，但對(duì)地球生命構(gòu)成的損害卻是致命的。騰訊科技訊（悠悠/編譯）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)站報(bào)道，日前，美國(guó)科學(xué)家最新研究顯示，地球生命的持續(xù)性取決于其它星系的爆炸事件，諸如兩顆恒星碰撞釋放強(qiáng)烈太空放射線對(duì)于地球物種消亡事件具有重要影響。轉(zhuǎn)播到騰訊微博兩顆恒星碰撞產(chǎn)生的伽馬射線暴可釋放數(shù)噸高能量伽馬射線進(jìn)入太空，研究人員發(fā)現(xiàn)像這樣的爆炸將耗竭地球臭氧層。破壞臭氧層將導(dǎo)致紫外線抵達(dá)地

2、球表面，紫外線能夠改變地球生物的基因。兩顆恒星碰撞產(chǎn)生的伽馬射線暴可釋放數(shù)噸高能量伽馬射線進(jìn)入太空，研究人員發(fā)現(xiàn)像這樣的爆炸將耗竭地球臭氧層。破壞臭氧層將導(dǎo)致紫外線抵達(dá)地球表面，紫外線能夠改變地球生物的基因。目前，研究人員開(kāi)始通過(guò)化石記錄來(lái)研究分析伽馬射線暴對(duì)地球生物滅絕事件構(gòu)成的影響。美國(guó)堪薩斯州華盛本大學(xué)研究員布萊恩-托馬斯（BrianThomas）發(fā)表聲明稱，我們發(fā)現(xiàn)一種極為短暫的伽馬射線暴可能比持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的另一種伽馬射線暴更具威脅性。放射持續(xù)時(shí)間并不是放射量大小的決定因素。這項(xiàng)研究報(bào)告將發(fā)表在10月9日在明尼阿波里斯市召開(kāi)的美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)年度會(huì)議上。伽馬射線暴具有兩種形式：持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)

3、、較為明亮和持續(xù)時(shí)間較短的伽馬射線暴，后者持續(xù)時(shí)間甚至不足1秒，卻能釋放出比前者更多的放射線。如果像這樣的伽馬射線暴出現(xiàn)在銀河系內(nèi)部，對(duì)地球構(gòu)成的放射性危害將更加持久。釋放的放射線可抵達(dá)地球大氣層，導(dǎo)致自由氧原子和氮原子碰撞在一起，并部分結(jié)合形成叫做一氧化二氮的摧毀臭氧化合物。一氧化二氮在大氣層中可長(zhǎng)時(shí)間存在，可對(duì)臭氧層持續(xù)進(jìn)行破壞，直至它們像雨點(diǎn)一樣從空中降落下來(lái)。這種短暫伽馬射線暴可能是密集中子星或者黑洞發(fā)生碰撞產(chǎn)生的，研究人員估計(jì)像這樣規(guī)模的碰撞可能在任何給定星系中每1億年出現(xiàn)一次。按照這一速率，地球在其45億年歷史中曾遭受了多次短暫伽馬射線暴。臭氧層遭受破壞將對(duì)地球生命造成許多影響，放

4、射線將對(duì)地球食物鏈的植物和動(dòng)物構(gòu)成肆虐破壞，很可能導(dǎo)致全球范圍內(nèi)的物種滅絕事件。美國(guó)宇航局雨燕人造衛(wèi)星收集的增強(qiáng)和累積數(shù)據(jù)觀測(cè)到其它星系中存在伽馬射線暴，其釋放的短暫伽馬暴可對(duì)地球生命構(gòu)成威脅。目前，研究人員正在之前伽馬射線暴的證據(jù)，其中包括：僅在放射性事件轟擊地球形成的特殊元素，例如：較重的鐵元素。目前，托馬斯正與古生物學(xué)家協(xié)同研究化石記錄物種滅絕事件中重鐵元素的相關(guān)等級(jí)。暗物質(zhì)：費(fèi)米伽馬射線探測(cè)器發(fā)現(xiàn)正電子異常2011年09月15日07:10騰訊科技微博Everett/編譯我要評(píng)論（3）導(dǎo)讀科學(xué)家使用費(fèi)米伽馬射線空間望遠(yuǎn)鏡探測(cè)近地空間的正電子分布情況，認(rèn)為額外增加的正電子或存在暗物質(zhì)參與。

5、字號(hào)：T|T騰訊科技訊（Everett/編譯）據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，美國(guó)斯坦福大學(xué)直線加速器研究中心的科學(xué)家所領(lǐng)導(dǎo)的研究小組認(rèn)為，尋找暗物質(zhì)的蹤跡，可以通過(guò)一個(gè)更“聰明”的辦法，即利用地球本身作為一個(gè)“科學(xué)儀器”，再由位于軌道上的以美國(guó)宇航局為主要領(lǐng)導(dǎo)方的費(fèi)米伽馬射線空間望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)。從2009年開(kāi)始，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的現(xiàn)象：宇宙射線中反物質(zhì)粒子數(shù)量過(guò)剩，這可能就是一種暗物質(zhì)所表現(xiàn)出的跡象特征。該項(xiàng)研究成果已經(jīng)發(fā)表在物理評(píng)論快報(bào)期刊上，雖然并沒(méi)有解決這些額外的正電子來(lái)自何處的問(wèn)題，但是這個(gè)發(fā)現(xiàn)代表了一個(gè)對(duì)先前研究成果的確認(rèn)，使得科學(xué)家將延長(zhǎng)觀測(cè)這些正電子異常的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)播到騰訊微博藝術(shù)家繪制的

6、天鵝X-3伽馬射線示意圖圖像中，紫色區(qū)域包含了正電子，而電子卻被地球的主體結(jié)構(gòu)所閉塞，在橙色的區(qū)域中，只有電子存在，而正電子卻不能進(jìn)入該區(qū)域，最后的綠色區(qū)域，則完全脫離了地球主體的影響，對(duì)正電子和電子而言，都是可以自由進(jìn)出的。轉(zhuǎn)播到騰訊微博近地空間正負(fù)電子分布圖像與地球磁場(chǎng)影響在此之前，由俄羅斯與歐洲聯(lián)合研制的PAMELA探測(cè)器在天體物理學(xué)上就掀起了一陣波瀾。該探測(cè)器全稱為“反物質(zhì)-物質(zhì)探測(cè)與輕核天體物理學(xué)探測(cè)平臺(tái)”，主要研究方向?yàn)槿盏乜臻g環(huán)境以及太陽(yáng)系范圍內(nèi)宇宙空間的高能粒子，并發(fā)現(xiàn)了在地球外層空間中兩層范艾倫輻射環(huán)之間存在著反物質(zhì)粒子分布，這也使得科學(xué)家幻想著利用這些反物質(zhì)來(lái)加速未來(lái)的宇宙

7、飛船。但是，在該項(xiàng)研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：宇宙中出現(xiàn)的額外正電子-電子反物質(zhì)對(duì)，來(lái)自宇宙神秘的天體物理源，比如，脈沖星，或者一個(gè)更奇特的發(fā)射源?？茖W(xué)家也猜測(cè)其可能產(chǎn)生于暗物質(zhì)粒子的湮滅。而這兩個(gè)來(lái)源是一個(gè)有理論支持的觀點(diǎn)，在脈沖星的強(qiáng)大的磁場(chǎng)中，可以認(rèn)為是一種“磁場(chǎng)大漩渦”，結(jié)構(gòu)上未知的復(fù)雜性，使得暗物質(zhì)粒子在通過(guò)這些磁場(chǎng)的時(shí)候，受到強(qiáng)引力的作用，這些影響對(duì)暗物質(zhì)粒子而言是巨大的，這個(gè)理論對(duì)之后的星系形成以及宇宙結(jié)構(gòu)上的作用有著非常大的導(dǎo)向性。根據(jù)斯坦福直線加速器研究中心的理論物理學(xué)家和暗物質(zhì)專家邁克爾佩斯金(MichaelPeskin)認(rèn)為：歐洲PAMELA暗物質(zhì)探測(cè)器研究成果的確認(rèn)對(duì)天體物理學(xué)

8、而言，是非常重要的，不論它是否是暗物質(zhì)，現(xiàn)在并不是每個(gè)人都能接受PAMELA暗物質(zhì)探測(cè)器所得到的結(jié)果，并且甚至懷疑結(jié)果的真實(shí)性。由于美國(guó)宇航局的費(fèi)米伽馬射線空間望遠(yuǎn)鏡主要探測(cè)的對(duì)象是宇宙伽馬射線，該射線是宇宙中已知的具有最高能量光子發(fā)射的射線，具有極強(qiáng)的穿透能力。因此，天體物理學(xué)家并不需要對(duì)探測(cè)到的信息進(jìn)行太多的過(guò)濾處理，可以使用伽馬射線探測(cè)器直接對(duì)正電子異?，F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行探測(cè)，并可以發(fā)現(xiàn)它們。對(duì)此，位于斯坦福大學(xué)的直線加速器研究中心以及卡夫林研究所的粒子天體物理學(xué)家和宇宙學(xué)家斯特凡(StefanFunk)認(rèn)為：費(fèi)米伽馬射線空間望遠(yuǎn)鏡并不是一個(gè)完美的電子和正電子探測(cè)儀器，探測(cè)器所攜帶的大視場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡也

9、不是設(shè)計(jì)來(lái)區(qū)分電子和正電子的，實(shí)際上，電子和正電子是非常難以區(qū)分的，這是因?yàn)樵摽臻g望遠(yuǎn)鏡是處于地球上空340英里的軌道上，但是該空間望遠(yuǎn)鏡取得的數(shù)據(jù)還是具有非常大的應(yīng)用價(jià)值，斯特凡帶領(lǐng)研究小組也分析了當(dāng)前的結(jié)果。另一名來(lái)自美國(guó)科維理粒子天體物理學(xué)與宇宙學(xué)研究所的教授羅杰羅姆(RogerRomani)指出：美國(guó)宇航局的費(fèi)米伽馬射線探測(cè)器實(shí)際上并沒(méi)有做出具體的發(fā)現(xiàn)，這是因?yàn)榈厍虮旧砭途哂写艌?chǎng)，我們所知道磁場(chǎng)的特性就是能影響電子的軌跡，當(dāng)來(lái)自宇宙空間各個(gè)方向的電子和正電子接近地球磁場(chǎng)附近時(shí)，自然彎曲的地球磁場(chǎng)以及地球巨大的體積就會(huì)改變電子的運(yùn)動(dòng)方向，并確定這些電子未來(lái)的路徑。由于地球磁場(chǎng)以及巨大體積

10、的作用，這就等于告訴了伽馬射線探測(cè)器，在地球周圍的宇宙空間中，哪兒可以探測(cè)到電子或者正電子的存在。所以，我們利用地球磁場(chǎng)以及體積因素在其中的作用，我們就能選擇出電子和正電子正確的運(yùn)動(dòng)軌跡?？ǚ蛄盅芯克牧Ｗ犹祗w物理學(xué)家和宇宙學(xué)家斯特凡認(rèn)為：在正電子異常分布的研究中，研究生沃里思(WaritMitthumsiri)以及科維理粒子天體物理學(xué)與宇宙學(xué)研究所博士后研究員(JustinVandenbroucke)所作的努力值得贊揚(yáng)。地球本身就是一個(gè)“探測(cè)裝置”，我們可以利用好這個(gè)特點(diǎn)。另外，美國(guó)宇航局伽馬射線探測(cè)器的分析團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)取到更多的機(jī)會(huì)拓展自己的探測(cè)范圍。對(duì)地球磁場(chǎng)進(jìn)行分析，是一個(gè)非常有意義的過(guò)程，

11、國(guó)際地球物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)曾繪制出了地球磁場(chǎng)分布的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。此外，在之前對(duì)地球高層大氣的研究中，使用的探空氣球進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，但是探空氣球的高度顯然沒(méi)有伽馬射線空間望遠(yuǎn)鏡的軌道來(lái)得高，所以也沒(méi)有產(chǎn)生出非常大的研究成果。而使用了伽馬射線空間望遠(yuǎn)鏡，我們基本上可以覆蓋整個(gè)地球，這就是我們?yōu)槭裁磿?huì)使用美國(guó)宇航局的伽馬射線探測(cè)器進(jìn)行這項(xiàng)研究的一個(gè)原因。參與該項(xiàng)研究的研究生沃里特(WaritMitthumsiri)希望正確看待伽馬射線探測(cè)器的結(jié)果，并非是不正確的。有些研究人員認(rèn)為：對(duì)于正電子的探測(cè)，我們以及Pamela探測(cè)器所探測(cè)到的正電子分布是在大量宇宙射線背景粒子的條件下，其中存在著較大的誤差。正因?yàn)槿绱?/p>

12、，我們需要用兩個(gè)獨(dú)立的技術(shù)減去背景值，這樣就能和真實(shí)情況相符合。圖中顯示了地球磁場(chǎng)以及地球巨大的體積改變近地空間粒子的分布情況，其中，紅色的實(shí)線表示的是電子的軌跡，而藍(lán)色的虛線表示的是正電子的軌跡。目前，爭(zhēng)論的焦點(diǎn)在于，這些正電子異常分布的源頭在哪兒，如果暗物質(zhì)參與了這個(gè)過(guò)程，那么Pamela探測(cè)器和費(fèi)米空間望遠(yuǎn)鏡的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的正電子就是一種暗物質(zhì)的標(biāo)志物，其被稱為弱相互作用大質(zhì)量粒子(WIMP)。該粒子是一種理論上預(yù)言的粒子，被認(rèn)為與暗物質(zhì)密切相關(guān)。在若干個(gè)實(shí)驗(yàn)室中，比如CAPRICE、AMS-01研究項(xiàng)目，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)該正電子存在于其他粒子中，并具有超過(guò)7GeV的能量，或者十億電子伏特。P

13、AMELA探測(cè)器測(cè)量的結(jié)果顯示其可達(dá)到100GeV的能量，但是，現(xiàn)在通過(guò)伽馬射線探測(cè)器發(fā)現(xiàn)正電子能量可達(dá)到200GeV，這是有史以來(lái)探測(cè)到的最高能量值。由于當(dāng)前理論的預(yù)言，多余的正電子能量將直接關(guān)系到弱相互作用大質(zhì)量粒子(WIMP)，這將表面，神秘的暗物質(zhì)粒子應(yīng)該具有某種特性，并且具有質(zhì)量，這個(gè)消息對(duì)粒子物理學(xué)家而言，是個(gè)不錯(cuò)的消息。隸屬于法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心的安錫勒維厄(Annecy-le-Vieux)粒子物理實(shí)驗(yàn)室理論物理學(xué)家帕斯夸萊(PasqualeSerpico)認(rèn)為：費(fèi)米伽馬射線探測(cè)器的結(jié)果，是一個(gè)非常強(qiáng)烈的暗物質(zhì)信號(hào)，較PAMELA探測(cè)器而言，其結(jié)果具有很高的價(jià)值。美國(guó)費(fèi)米國(guó)家加速

14、器實(shí)驗(yàn)室的理論物理學(xué)家丹胡珀(DanHooper)表示：“我可能不太同意理論物理學(xué)家帕斯夸萊的觀點(diǎn)，更傾向于暗物質(zhì)并不是這些正電子異常現(xiàn)象的來(lái)源。目前，科學(xué)家對(duì)暗物質(zhì)的解釋已經(jīng)變得非?；靵y，而正電子的主要來(lái)源，最有可能是脈沖星。但是，與此同時(shí)，紐約大學(xué)和哈佛大學(xué)的研究人員正在試驗(yàn)在200GeV或者更高能量條件下，暗物質(zhì)模型是否可以支持正電子的存在。在該模型中，正電子允許被賦予能量，可以高達(dá)數(shù)百GeV的能量，即使暗物質(zhì)并不是這些正電子的源頭，我們依然要考慮這種可能性。如果是暗物質(zhì)導(dǎo)致了這些正電子異常的情況，那其中的問(wèn)題將比脈沖星源頭理論更深，更棘手。但是，現(xiàn)在還沒(méi)有理論能區(qū)分這兩個(gè)源頭之間的關(guān)系

15、，根據(jù)哈佛大學(xué)的研究人員芬克拜納(Finkbeiner)估計(jì)：在將來(lái)還會(huì)發(fā)現(xiàn)具有更高能量的正電子行為，如果這個(gè)情況發(fā)生，那關(guān)于脈沖星是其來(lái)源的理論解釋將變得岌岌可危，而且，這個(gè)過(guò)程中，還會(huì)發(fā)生一些有趣而意想不到的事兒?，F(xiàn)在，理論物理學(xué)家正在等待費(fèi)米伽馬射線探測(cè)器最新的數(shù)據(jù)，他們希望能和理論上的預(yù)測(cè)達(dá)到一致，而費(fèi)米伽馬射線探測(cè)器的數(shù)據(jù)將是有一個(gè)非常強(qiáng)的說(shuō)服力。費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的理論物理學(xué)家丹胡珀認(rèn)為：這個(gè)發(fā)現(xiàn)最終將會(huì)是一個(gè)驚人的成就。英建造速度更快X射線攝影機(jī)揭物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)2011年08月12日08:52科技日?qǐng)?bào)常麗君我要評(píng)論（0）字號(hào)：T|T導(dǎo)讀英國(guó)科技設(shè)施委員會(huì)（STFC）將和格拉斯哥大

16、學(xué)合作，建造迄今為止拍攝速度最快的X射線攝影機(jī)：每秒450萬(wàn)幀，可記錄瞬間爆發(fā)的圖像。據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，英國(guó)科技設(shè)施委員會(huì)（STFC）將和格拉斯哥大學(xué)合作，建造迄今為止拍攝速度最快的X射線攝影機(jī)：每秒450萬(wàn)幀，可記錄瞬間爆發(fā)的圖像。將它安裝于大型研究設(shè)備上，有助于從分子和原子水平揭示物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)新型藥物及用于其他重要研究領(lǐng)域。該攝影機(jī)也是英國(guó)科技設(shè)施委員會(huì)與歐洲X射線自由電子激光儀（X射線自由電子a激光儀）合作的首批實(shí)驗(yàn)終端設(shè)備之一，將于明年交付歐洲X射線自由電子激光儀委員會(huì)，并于2015年開(kāi)始運(yùn)行。歐洲X射線自由電子激光儀委員會(huì)代表團(tuán)在參觀了英國(guó)科技設(shè)施委員會(huì)之后，已經(jīng)簽

17、訂了300萬(wàn)英鎊的樣機(jī)建造合約。歐洲X射線自由電子激光儀位于德國(guó)北部漢堡附近，由德國(guó)牽頭，歐洲11個(gè)國(guó)家共同合作建造，總耗資達(dá)10億歐元，設(shè)施長(zhǎng)約3.4公里。利用超導(dǎo)加速技術(shù)給電子加速，其產(chǎn)生的X射線閃光比傳統(tǒng)X光源要亮10億倍，每次閃光持續(xù)不到10億億分之一秒。利用這一激光高強(qiáng)度、短脈沖的屬性，使拍攝單個(gè)分子三維結(jié)構(gòu)的X射線圖像成為可能。而目前最先進(jìn)的X光攝影機(jī)只有通過(guò)X光束持續(xù)不斷地轟擊物體才能拍攝，X射線自由電子激光儀產(chǎn)生的極短暫而高強(qiáng)度閃光并不適合。新的攝影機(jī)專為X射線自由電子激光儀超短超強(qiáng)的X光而設(shè)計(jì)，為歐洲X射線自由電子激光儀進(jìn)一步發(fā)揮其強(qiáng)大的探測(cè)功能提供了用武之地，有助于理解物質(zhì)

18、屬性，從原子水平繪制病毒結(jié)構(gòu)，精確定位單個(gè)細(xì)胞的分子組成等。英國(guó)科技設(shè)施委員會(huì)蒂姆-尼古拉斯博士指出，為X射線自由電子激光儀建造尖端攝影機(jī)設(shè)備，表明了英國(guó)在先進(jìn)微電子學(xué)和高技術(shù)成像設(shè)備設(shè)計(jì)方面的能力，也將給人們的生活帶來(lái)巨大變化。歐洲X射線自由電子激光儀開(kāi)發(fā)公司領(lǐng)導(dǎo)馬庫(kù)斯-庫(kù)斯特博士表示，X射線自由電子激光儀代表了歐洲研究設(shè)備的主要進(jìn)步，加上英國(guó)科技設(shè)施委員會(huì)在成像設(shè)備制造方面的先進(jìn)技術(shù)，將幫助X射線自由電子激光儀發(fā)揮它最大的潛力?？茖W(xué)家建造神秘“磁瓶”存儲(chǔ)反物質(zhì)達(dá)16分鐘2011年06月08日07:04騰訊科技微博葉孤城/編譯我要評(píng)論(0)字號(hào)：T|T導(dǎo)讀2010年,來(lái)自歐洲核子研究中心(C

19、ERN)的研究人員成功地存儲(chǔ)了反物質(zhì),但維持時(shí)間僅不足1秒。目前歐洲核子研究中心能夠存儲(chǔ)由氫原子提取的反物質(zhì)，存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)16分鐘。轉(zhuǎn)播到騰訊微博最新研究：歐洲粒子研究中心以圖例說(shuō)明形式呈現(xiàn)極度真空反氫原子如何在內(nèi)表面消滅轉(zhuǎn)播到騰訊微博在同名小說(shuō)科幻電影天使與魔鬼中反物質(zhì)是一種神秘力量，一支社會(huì)秘密團(tuán)伙從歐洲粒子研究中心偷取了一瓶反物質(zhì)，它所釋放的巨大破壞力將對(duì)社會(huì)構(gòu)成巨大的威脅。轉(zhuǎn)播到騰訊微博歐洲粒子研究中心的科學(xué)家使用“磁瓶”長(zhǎng)時(shí)間地存儲(chǔ)反物質(zhì)騰訊科技訊(葉孤城/編譯)據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，目前，科學(xué)家現(xiàn)成功地存儲(chǔ)了反物質(zhì)，在達(dá)芬奇密碼作者丹-布朗撰寫(xiě)小說(shuō)天使與魔鬼中，這種神秘物質(zhì)當(dāng)作一種大規(guī)模

20、殺傷性武器。2010年，來(lái)自歐洲核子研究中心(CERN)的研究人員成功地存儲(chǔ)了反物質(zhì)，但維持時(shí)間僅不足1秒。目前歐洲核子研究中心能夠存儲(chǔ)由氫原子提取的反物質(zhì)，存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)16分鐘，是此前存儲(chǔ)時(shí)間的5000倍。這項(xiàng)研究發(fā)表在自然物理學(xué)雜志上，揭曉歐洲核子研究中心阿爾法實(shí)驗(yàn)建立的一個(gè)“磁瓶”超導(dǎo)磁鐵，如何懸浮這些反原子遠(yuǎn)離墻壁，以及如何存儲(chǔ)這些反氫原子。在過(guò)去近十年里，科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)僅能保持?jǐn)?shù)分鐘的反物質(zhì)，這是由于該物質(zhì)存儲(chǔ)之后便遭到破壞，從而難以長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行存儲(chǔ)。項(xiàng)目研究科學(xué)家藤原誠(chéng)(MakotoFujiwara)教授說(shuō)：“我們現(xiàn)已證實(shí)能限制性存儲(chǔ)反氫原子至長(zhǎng)1000秒，這與一場(chǎng)曲棍球比賽時(shí)間相

21、差無(wú)幾。這將是反物質(zhì)研究領(lǐng)域一個(gè)游戲轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。”反物質(zhì)是否與其它物質(zhì)一樣具有顏色？它們是否像其它物質(zhì)一樣具有引力效應(yīng)？這仍是一項(xiàng)與眾不同的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)具有長(zhǎng)期性和艱巨性，但這項(xiàng)最新研究卻邁出了科學(xué)領(lǐng)域重要的一步。目前，實(shí)驗(yàn)所面臨的難度僅是此前難度的萬(wàn)分之在同名小說(shuō)科幻電影天使與魔鬼中反物質(zhì)是一種神秘力量，一支社會(huì)秘密團(tuán)伙從歐洲粒子研究中心偷取了一瓶反物質(zhì)，它所釋放的巨大破壞力將對(duì)社會(huì)構(gòu)成巨大的威脅。僅0.5克反物質(zhì)便能產(chǎn)生相當(dāng)于20枚廣島爆炸的原子彈，但歐洲核子研究中心強(qiáng)調(diào)稱獲得這一數(shù)量的反物質(zhì)需要數(shù)十億年。在歐洲粒子研究中心關(guān)于反物質(zhì)的描述稱，反物質(zhì)是一種非常安全、僅能少量獲取的物質(zhì)，如果你獲

22、得幾克重量的反物質(zhì)將面對(duì)著危險(xiǎn)境地，但這幾克的反物質(zhì)形成并不簡(jiǎn)單，需要數(shù)十億年時(shí)間。反物質(zhì)是宇宙中最神秘的物質(zhì)之一，這是由于宇宙大爆炸時(shí)產(chǎn)生的物質(zhì)與反物質(zhì)數(shù)量應(yīng)當(dāng)是一致的，當(dāng)正反物質(zhì)相接觸時(shí)，則抵消毀滅對(duì)方，除了光線之外什么都不會(huì)存在。相反，當(dāng)大量物質(zhì)存在時(shí)僅有反物質(zhì)消失，致使“殘缺一半的宇宙”由物質(zhì)統(tǒng)治。科學(xué)家希望探尋反物質(zhì)是否遵循與氫氣相同的物理學(xué)定律，為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，他們需要在反物質(zhì)被消滅之前將它們存儲(chǔ)起來(lái)。歐洲粒子研究中心研究員杰弗里-漢格斯特(JeffreyHangst)說(shuō)：“這項(xiàng)研究使我們首次洞悉到反物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征，它將是反元素周期表上第一種元素！”加拿大大不列顛哥倫比亞省大學(xué)的沃

23、爾特-哈迪(WalterHardy)是一位反氫研究專家，他強(qiáng)調(diào)稱，我總是非常喜歡研究氫原子，具有諷刺意義的是，我們正在試圖研究反氫物質(zhì)是否具有正常物質(zhì)類似的特性，這是至關(guān)重要的，這將幫助我們了解物質(zhì)與反物質(zhì)之間的關(guān)系，并證實(shí)反物質(zhì)并不一定具有危險(xiǎn)性西班牙建造首個(gè)夜間能發(fā)電的太陽(yáng)能光熱電站2011年07月23日07:46科技日?qǐng)?bào)王小龍我要評(píng)論（0）字號(hào)：T|T導(dǎo)讀在西班牙南部塞維利亞建造的太陽(yáng)能光熱電站順利完成了為期一個(gè)月的試運(yùn)行，并成功實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)不間斷供電，從而成為世界首個(gè)能夠全天候供電的商業(yè)化太陽(yáng)能電站。西班牙Gemasolar太陽(yáng)能光熱電站太陽(yáng)能是人們最為熟悉的一種可再生能源技術(shù)，但由

24、于地理位置、氣候、并網(wǎng)等因素的影響，規(guī)?；?yáng)能發(fā)電技術(shù)發(fā)展緩慢，建成的絕大多數(shù)電站亦無(wú)法擺脫“靠天吃飯”的困局。眼見(jiàn)太陽(yáng)無(wú)私奉獻(xiàn)給人類的光和熱就這么被白白浪費(fèi)，不少人不由得埋怨起現(xiàn)在的太陽(yáng)能技術(shù)“白天不懂夜的黑”。但常言道，辦法總比問(wèn)題多，日前來(lái)自圖雷索爾能源公司(TorresolEnergy)的一則消息就讓我們看到了些許曙光。2650面鏡子組成的“陽(yáng)光牧場(chǎng)”7月初，圖雷索爾能源公司對(duì)外宣布，其在西班牙南部塞維利亞建造的太陽(yáng)能光熱電站順利完成了為期一個(gè)月的試運(yùn)行，并成功實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)不間斷供電，從而成為世界首個(gè)能夠全天候供電的商業(yè)化太陽(yáng)能電站。這座可夜間發(fā)電的太陽(yáng)能電站名為Gemasolar

25、，在始建之初就贏得了不少媒體的關(guān)注。除了“可夜間發(fā)電”這個(gè)引人矚目特點(diǎn)外，更讓人感興趣的是它所擁有的2650面定日鏡和185公頃(1.85平方公里)的占地面積。試想一下，在200多個(gè)足球場(chǎng)大的土地上，將數(shù)千面巨大的鏡子按同心圓狀依次排開(kāi)，那是何等的壯觀。這些定日鏡安裝有光線跟蹤系統(tǒng)，能像向日葵一樣跟隨太陽(yáng)移動(dòng)，將95%的太陽(yáng)輻射匯聚到位于中心的巨型集熱裝置上。據(jù)圖雷索爾能源公司估計(jì)，該電站的年發(fā)電量可達(dá)110吉瓦時(shí)，能滿足2.5萬(wàn)戶居民的用電需求，年減排二氧化碳可達(dá)3萬(wàn)噸。稱其為一個(gè)收獲陽(yáng)光的牧場(chǎng)一點(diǎn)也不為過(guò)。24小時(shí)不停歇的“光明使者”這個(gè)“陽(yáng)光牧場(chǎng)”又是如何在夜間給人們帶來(lái)光明的呢？奧妙源

26、于這些同心圓圓心中那個(gè)像高塔一樣的集熱裝置，可以將其理解為一個(gè)巨大的鐵罐，里面盛放著許多用來(lái)吸收并存儲(chǔ)熱量的熔鹽。在太陽(yáng)輻射的加熱下，這些鐵罐中的熔鹽溫度可達(dá)到500多攝氏度。高溫產(chǎn)生的高壓蒸汽驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行從而產(chǎn)生電力，經(jīng)由附近的變電站變壓后進(jìn)入電網(wǎng)。與槽式聚光技術(shù)相比，這種系統(tǒng)能產(chǎn)生更高的溫度，提供更多的高壓蒸汽，從而能使發(fā)電效率獲得大幅提升。與晶硅太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)相比，其特點(diǎn)在于由陽(yáng)光產(chǎn)生的能量更易存儲(chǔ)，因此可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷發(fā)電。此外，該系統(tǒng)另一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)在于，它能與使用傳統(tǒng)渦輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電站實(shí)現(xiàn)無(wú)縫結(jié)合，幾乎不需要什么改造成本。圖雷索爾能源公司稱，在夜間或沒(méi)有陽(yáng)光的情況下，新電站儲(chǔ)

27、存在熔鹽罐里的熱量也能持續(xù)發(fā)電長(zhǎng)達(dá)15小時(shí)。而Gemasolar發(fā)電站所在的西班牙南部陽(yáng)光充足，這意味著在包括夜間的絕大多數(shù)時(shí)間里該電站都將能夠正常運(yùn)行。研究人員根據(jù)往年的氣候資料估計(jì)，每年它至少可以發(fā)電270天，與其他的可再生能源相比，該成績(jī)已十分理想。圖雷索爾能源公司產(chǎn)品部總監(jiān)蒂亞戈-拉米雷斯說(shuō)，Gemasolar發(fā)電站5月底剛剛開(kāi)始商業(yè)運(yùn)行，由于恰逢較好的天氣狀況，在6月的最后一周實(shí)現(xiàn)了滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使得電站能夠24小時(shí)不間斷地提供電力。隨著夏季的到來(lái)，他們希望該電站向電網(wǎng)供電的時(shí)間平均每天可以達(dá)到20小時(shí)?？稍偕茉吹挠忠粋€(gè)“希望之星”外電報(bào)道稱，讓太陽(yáng)能發(fā)電站的可靠性與傳統(tǒng)化石燃料

28、發(fā)電廠相媲美，將是推動(dòng)太陽(yáng)能技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要因素。此前，夜間無(wú)法運(yùn)作、電力不易存儲(chǔ)和并網(wǎng)成本高一直是制約規(guī)?；?yáng)能發(fā)電的最大瓶頸。除了能在陰天和夜晚不間斷供電外，Gemasolar發(fā)電站的存儲(chǔ)能力使其能夠順利并入電網(wǎng)，緩解用電高峰的需求，該電站是太陽(yáng)能技術(shù)邁出的重要一步。圖雷索爾能源公司董事長(zhǎng)恩瑞康森德高特表示，Gemasolar發(fā)電站是太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)的一次革命性突破，為其他采用熔鹽蓄熱技術(shù)的發(fā)電站指明了道路。事實(shí)證明熔鹽蓄熱系統(tǒng)高效可靠，能大幅降低太陽(yáng)能發(fā)電站的成本，改善可再生能源發(fā)電的尷尬處境。圖雷索爾能源公司成立于2008年，是阿聯(lián)酋馬斯達(dá)爾能源公司和西班牙工程建筑公司SENER的合

29、資公司。該公司致力于在全球范圍內(nèi)開(kāi)發(fā)和建造太陽(yáng)能光熱電站。Gemasolar發(fā)電站的建設(shè)歷時(shí)兩年，是其旗下的旗艦發(fā)電站，該項(xiàng)目目前已獲得多家歐洲金融機(jī)構(gòu)總額高達(dá)1.71億歐元的投資和西班牙政府為期25年的電價(jià)補(bǔ)貼。西班牙被譽(yù)為“全球可再生能源技術(shù)最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一”，根據(jù)2009年的數(shù)據(jù)，其可再生能源占能源總量的比重已經(jīng)超過(guò)12%，并有望在2020年達(dá)到20%人類首次捕獲到反物質(zhì)500克能量可超過(guò)氫彈2010年11月19日09:29新華網(wǎng)我要評(píng)論（0）導(dǎo)讀歐洲科學(xué)家成功制造出多個(gè)反氫原子，并使其存在了017秒，這是物理學(xué)界的突破性發(fā)現(xiàn)，也是人類首次捕獲到反物質(zhì)。500克反物質(zhì)的破壞力可以超過(guò)世界

30、上最大的氫彈。字號(hào)：T|T英國(guó)自然雜志網(wǎng)站17日刊登研究報(bào)告說(shuō)，歐洲核子研究中心（CERN）的科學(xué)家成功制造出多個(gè)反氫原子,并利用磁場(chǎng)使其存在了“較長(zhǎng)時(shí)間”。這是科學(xué)家首次成功“抓住”反物質(zhì)原子。氫原子是只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子的最簡(jiǎn)單的原子。實(shí)際上，歐洲核子研究中心早在1995年就第一次制造出了反氫原子，但只能存在幾個(gè)微秒的時(shí)間，就與周圍環(huán)境中的正氫原子相碰并湮滅。此次的突破之處在于，制造出數(shù)個(gè)反氫原子后，借助特殊的磁場(chǎng)首次成功地使其存在了“較長(zhǎng)時(shí)間”約017秒。這個(gè)時(shí)間聽(tīng)起來(lái)似乎仍然很短，但對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度已十分難得，可以對(duì)反氫原子進(jìn)行較為深入的觀測(cè)和分析。因此，這一成果被看作是

31、物理學(xué)領(lǐng)域的一大突破，將大大推動(dòng)有關(guān)反物質(zhì)的研究。反物質(zhì)至今都是物理學(xué)領(lǐng)域的一大謎團(tuán)。我們周圍環(huán)境中的物質(zhì)是正物質(zhì)，它由原子組成，原子由帶正電的質(zhì)子和帶負(fù)電的電子以及中性的中子組成。與此相反，由帶負(fù)電的質(zhì)子和帶正電的電子組成的物質(zhì)就是反物質(zhì)。反物質(zhì)只要和正物質(zhì)相遇就會(huì)湮滅，因此雖然現(xiàn)行理論認(rèn)為宇宙從大爆炸中誕生時(shí)產(chǎn)生了等量的正物質(zhì)和反物質(zhì)，但我們很難在宇宙中找到反物質(zhì)。尋找和研究反物質(zhì)因此也成為物理學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。新華網(wǎng)星際迷航可降“魔”在美國(guó)科幻片星際迷航里，宇航員把反物質(zhì)用作星際飛船燃料。而在美國(guó)作家丹布朗暢銷小說(shuō)達(dá)芬奇密碼的姊妹篇天使與魔鬼中，犯罪集團(tuán)企圖從歐洲核子研究中心盜取反物質(zhì)

32、，用以炸毀整座梵蒂岡城。反物質(zhì)，正常物質(zhì)的反狀態(tài)，極不穩(wěn)定而幾乎不存在于自然界。研究人員8年前在實(shí)驗(yàn)室里制成反物質(zhì)，但這些反物質(zhì)一接觸容器壁便瞬息湮滅。抓不住，便無(wú)從加以深入研究。英國(guó)自然雜志網(wǎng)站17日發(fā)布報(bào)告，歐洲研究人員在科學(xué)史上首次成功“抓住”微量反物質(zhì)。首次“抓住”巧設(shè)“磁瓶”克服湮滅研究人員2002年在真空環(huán)境里造出反氫原子，但造出后不到片刻便已湮滅。如今，歐洲核子研究中心研究員首次成功“抓住”這種反物質(zhì)。鑒于反物質(zhì)接觸容器壁后便即消失，研究人員利用特殊磁場(chǎng)對(duì)反物質(zhì)加以捕獲。談及這種看不見(jiàn)、摸不著的捕捉方式，丹麥奧胡斯大學(xué)教授杰夫杭斯特告訴英國(guó)廣播公司（BBC）記者，反氫原子具有“少

33、許磁性”，“你可以把它們想象成羅盤指針，能夠利用磁場(chǎng)探知它們的存在。我們制成一只強(qiáng)有力的磁瓶，在里面造出反物質(zhì)”。另外，反氫原子運(yùn)動(dòng)速度不能太快，否則便難以捕獲。杭斯特所在研究團(tuán)隊(duì)花費(fèi)5年時(shí)間，設(shè)法讓反氫原子溫度降至0.5開(kāi)氏度，相當(dāng)于零下272.65攝氏度、即接近絕對(duì)零度，使反氫原子處于低能量狀態(tài)?！叭绻鼈冞\(yùn)動(dòng)得不至于太快，那么就算被抓住了，”杭斯特說(shuō)。理論測(cè)算500克反物質(zhì)超過(guò)氫彈丹布朗在暢銷書(shū)天使與魔鬼中把反物質(zhì)描述成人類目前所知威力最大的能量源。它能以百分之百的效率釋放能量，不造成污染，不產(chǎn)生輻射，一小“滴”便可維持美國(guó)紐約全天所需能量。從理論上說(shuō)，不到500克反物質(zhì)的破壞力超過(guò)世界

34、上最大氫彈的威力。不過(guò)，研究人員首次捕獲的成果為38個(gè)反氫原子，持續(xù)時(shí)間為五分之一秒。這等數(shù)量的反物質(zhì)不足以讓一只100瓦燈泡發(fā)光二十億分之一秒，更別提用作劇烈炸藥。杭斯特教授解釋道，研究人員掌握捕獲反物質(zhì)技術(shù)后，今后可在具體操作程序?qū)用婕右浴拔⒄{(diào)”，便有望制成數(shù)量足夠多、保存時(shí)間足夠長(zhǎng)的反物質(zhì)，為進(jìn)一步研究打開(kāi)一扇門。前景展望有助破解宇宙起源之謎愛(ài)因斯坦預(yù)言過(guò)反物質(zhì)的存在。按照物理學(xué)家假想，宇宙誕生之初曾經(jīng)產(chǎn)生等量的物質(zhì)與反物質(zhì)，而兩者一旦接觸便會(huì)相互湮滅抵消，發(fā)生爆炸并產(chǎn)生巨大能量。然而，出于某種原因，當(dāng)今世界主要由物質(zhì)構(gòu)成，反物質(zhì)似乎壓根不存在于自然界。正反物質(zhì)的不對(duì)稱疑難，是物理學(xué)界所

35、面臨的一大挑戰(zhàn)。反物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，使人們聯(lián)想上世紀(jì)許多不解之謎，其中最為著名的莫過(guò)于“通古斯大爆炸”。1908年6月30日凌晨，俄羅斯西伯利亞通古斯地區(qū)遭遇從天而降的“火球”，大片原始森林頃刻化為灰燼。至于爆炸起因，一些人推斷是小行星撞擊，一些人猜想是反物質(zhì)所致“湮滅”。深入研究反物質(zhì)，是解開(kāi)宇宙起源之謎的重要環(huán)節(jié)?！拔覀兿Ｍ槊?，物質(zhì)與反物質(zhì)之間是否存在某些我們尚不知道的區(qū)別，”杭斯特說(shuō)，“這種區(qū)別或許存在于更基本層面，或許牽連宇宙起源時(shí)某些高能量活動(dòng)?！薄斑@就是為什么能夠抓住它們（反物質(zhì)）是這般重要，因?yàn)槲覀冃枰獣r(shí)間研究它們?！北本┏繄?bào)名詞解釋：反物質(zhì)反物質(zhì)是一種假想的物質(zhì)形式，在粒子物理學(xué)里

36、，反物質(zhì)是反粒子概念的延伸，反物質(zhì)是由反粒子構(gòu)成的，如同普通物質(zhì)是由普通粒子所構(gòu)成的。物質(zhì)與反物質(zhì)的結(jié)合，會(huì)如同粒子與反粒子結(jié)合一般，導(dǎo)致兩者湮滅，且因而釋放出高能光子或伽瑪射線（詳細(xì)）科學(xué)家利用對(duì)撞機(jī)首次長(zhǎng)時(shí)間捕捉到反物質(zhì)2010年12月20日08:59新京報(bào)我要評(píng)論(0)字號(hào)：T|T導(dǎo)讀歐洲核子研究中心(CERN)是一個(gè)龐大的科研機(jī)構(gòu)，除了LHC的相關(guān)實(shí)驗(yàn)之外，還有上百個(gè)實(shí)驗(yàn)在同時(shí)進(jìn)行，而大部分的實(shí)驗(yàn)，最終的目的都是一個(gè)：解開(kāi)宇宙起源之謎。反氫原子示意圖。圖/CERN歐洲核子研究中心(CERN)是一個(gè)龐大的科研機(jī)構(gòu)，除了LHC的相關(guān)實(shí)驗(yàn)之外，還有上百個(gè)實(shí)驗(yàn)在同時(shí)進(jìn)行，而大部分的實(shí)驗(yàn)，最終的

37、目的都是一個(gè)：解開(kāi)宇宙起源之謎。我們知道建造LHC的最主要目的是為了尋找聞名卻未見(jiàn)的希格斯子，但CERN還有很多其他的事情要做。比如說(shuō)按照現(xiàn)行理論，宇宙大爆炸時(shí)同時(shí)出現(xiàn)了物質(zhì)和反物質(zhì)，但是兩者卻無(wú)法共存，但為什么今天的宇宙只有物質(zhì)但沒(méi)有反物質(zhì)呢？反物質(zhì)到底是什么東西？隨著技術(shù)的進(jìn)步，這也成了物理界越來(lái)越引人注意的話題。11月底，CERN發(fā)布的一個(gè)突破性消息引起了人們的廣泛關(guān)注。反氫激光物理設(shè)備(ALPHA)坐落于CERN的主樓群，僅有40位科學(xué)家為此工作。正是他們首次長(zhǎng)時(shí)間捕捉到了反物質(zhì)。盡管這個(gè)發(fā)現(xiàn)借用了LHC的成果，但其實(shí)驗(yàn)和LHC的思想完全相反，不是加速，而是“減速”。對(duì)稱定律解釋世界和

38、其它物理界的發(fā)現(xiàn)一樣，反物質(zhì)首先也是“思想實(shí)驗(yàn)”。早在79年前，英國(guó)物理學(xué)家狄拉克就試圖把量子理論和狹義相對(duì)論結(jié)合在一起。這是兩個(gè)互不兼容的基本物理理論。狄拉克發(fā)現(xiàn)，反物質(zhì)必定存在。1932年，人們?cè)趯?shí)驗(yàn)中尋找到了狄拉克設(shè)想的正電子，其質(zhì)量、帶電量與電子完全相同，只不過(guò)它帶的是正電（電子帶負(fù)電荷）。隨后，人們逐漸發(fā)現(xiàn)了各種基本粒子對(duì)應(yīng)的反物質(zhì)?！胺次镔|(zhì)就像是物質(zhì)在鏡子中的像。它和對(duì)應(yīng)基本粒子的質(zhì)量完全一樣，卻具有相反的其他量子性質(zhì)。”ALPHA實(shí)驗(yàn)發(fā)言人杰弗瑞（JeffreyHangst）在接受本報(bào)記者采訪時(shí)說(shuō)，“質(zhì)子帶正電，反質(zhì)子帶負(fù)電；電子帶負(fù)電，正電子帶正電”按照目前解釋微觀世界最好的理

39、論模型，宇宙大爆炸時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生了物質(zhì)和反物質(zhì)。今天，NASA的天文學(xué)家們也觀察到，在遙遠(yuǎn)的宇宙區(qū)域也就是我們所能看到的早期的宇宙，似乎存在物質(zhì)和反物質(zhì)碰撞后產(chǎn)生的伽瑪射線蹤跡。不過(guò)今天的宇宙卻是由物質(zhì)而非反物質(zhì)組成的。“自然選擇了物質(zhì)，反物質(zhì)似乎消失了。沒(méi)有人知道為什么?！焙暧^世界中，很多東西都是對(duì)稱的。微觀世界也是這樣。在“標(biāo)準(zhǔn)模型”中，有著一個(gè)對(duì)稱定律，認(rèn)為量子場(chǎng)論方程所有允許的解，都依據(jù)這個(gè)對(duì)稱定律，物質(zhì)所遵循的物理法則，反物質(zhì)也同樣遵循。這個(gè)對(duì)稱定律由三個(gè)字母組成：C、P、T,它們意味著三方面的對(duì)稱：電荷共軛變換、宇稱（左右）、時(shí)間反演。在隨后的歲月中，不少物理學(xué)家們靠研究對(duì)稱性問(wèn)題拿

40、下了諾貝爾獎(jiǎng)。其中很多人研究的是“對(duì)稱破壞”，即在一些物理過(guò)程中，一些對(duì)稱性（特別是C和P的對(duì)稱）被破壞了。“CP對(duì)稱破壞”是描述今天宇宙中物質(zhì)數(shù)量超過(guò)反物質(zhì)的重要解釋之一。目前，有很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)都在對(duì)這個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行驗(yàn)證，希望通過(guò)反物質(zhì)研究了解到對(duì)稱性定律及標(biāo)準(zhǔn)模型的有效性。最冷的反物質(zhì)LHC的四大探測(cè)器之一LHCb研究的主要就是反物質(zhì)和對(duì)稱性問(wèn)題。但ALPHA實(shí)驗(yàn)卻和LHC幾乎沒(méi)關(guān)系，和LHCb的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头椒ㄒ步厝徊煌?。在這里科學(xué)家們同樣選擇了氫，氫原子和反氫原子都只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。兩個(gè)反氫原子的原料分別是這么制作的，將定向質(zhì)子束射向一小片銥，高能碰撞會(huì)生成反質(zhì)子，再加以分

41、階段冷卻。由放射性鈉衰變產(chǎn)生正電子也加以冷卻。“我們借用了對(duì)撞機(jī)中產(chǎn)生的反氫質(zhì)子，所以我們還是依附于CERN的實(shí)驗(yàn)。但設(shè)備和實(shí)驗(yàn)都是我們自己設(shè)計(jì)?！苯芨ト鸶嬖V本報(bào)記者。在ALPHA并不大的實(shí)驗(yàn)室里，層層的管道連到磁場(chǎng)上方的探測(cè)器。在這里工作的科學(xué)家設(shè)計(jì)了一個(gè)改變速度的設(shè)備。它并不是另一個(gè)加速器，而是一個(gè)減速器?？茖W(xué)家將已有的反質(zhì)子和正電子放在一起，令其生成反氫原子，然后讓它逐漸減速，以便在一個(gè)像浴缸一樣的磁場(chǎng)中將其“捕獲”。反物質(zhì)無(wú)法與物質(zhì)共存，因?yàn)閮烧咭坏┙佑|，便會(huì)同時(shí)消失并轉(zhuǎn)化為能量，轉(zhuǎn)化的能量形式如光子，這個(gè)過(guò)程用術(shù)語(yǔ)叫做“湮滅”。該過(guò)程產(chǎn)生的能量十分巨大歐洲核子研究中心(CERN)是一

42、個(gè)龐大的科研機(jī)構(gòu)，除了LHC的相關(guān)實(shí)驗(yàn)之外，還有上百個(gè)實(shí)驗(yàn)在同時(shí)進(jìn)行，而大部分的實(shí)驗(yàn)，最終的目的都是一個(gè)：解開(kāi)宇宙起源之謎。ALPHA的實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻跨過(guò)了這個(gè)門檻。首先，實(shí)驗(yàn)必須在真空中進(jìn)行，科學(xué)家設(shè)計(jì)了一個(gè)真空管道，排除了絕大部分的空氣物質(zhì)。反氫原子是中性的，沒(méi)法通過(guò)電荷來(lái)捕獲，怎么逮住它呢？杰弗瑞介紹，盡管電中性，反氫原子還是帶有微弱的磁場(chǎng)，可以對(duì)磁場(chǎng)做出反應(yīng)。在熱力學(xué)上，溫度體現(xiàn)的是物質(zhì)粒子的動(dòng)能。理論上說(shuō)，如果物質(zhì)粒子達(dá)到絕對(duì)零度時(shí)，它應(yīng)該完全靜止。所以，溫度越低，粒子的速度越慢?？茖W(xué)家們讓來(lái)自LHC的高能反氫質(zhì)子減速冷卻，最后讓-70C左右的反質(zhì)子束和更冷的正電子束進(jìn)行對(duì)撞，一些反質(zhì)子

43、和正電子結(jié)合形成了反氫原子。如果說(shuō)LHC的目的是令粒子更快、更熱、更重，那這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，原子則變得更冷更慢，其中速度最慢的反原子，溫度僅有-272.5C。這些超級(jí)冷的反原子，最后“陷”入了一個(gè)超導(dǎo)磁鐵構(gòu)成的“磁場(chǎng)缸”里?！按艌?chǎng)越強(qiáng)，抓住的反原子也越多?！苯芨ト鹫f(shuō)。他們共運(yùn)行了335次實(shí)驗(yàn)，由1000萬(wàn)個(gè)反質(zhì)子和7億個(gè)正電子結(jié)合。產(chǎn)生的反氫原子中，有38個(gè)被捕獲。要觀察被“囚”的反物質(zhì)的存在，唯一的方法就是“釋放”它。0.17秒后，科學(xué)家們關(guān)閉了磁場(chǎng)，反氫原子迅即與氫原子碰撞，湮滅無(wú)蹤。探測(cè)裝置及時(shí)地記錄下了這38次能量爆炸。這些爆炸都發(fā)生在反氫原子和產(chǎn)生磁場(chǎng)的缸狀容器壁上。反物質(zhì)和物質(zhì)湮滅后形成

44、了新的粒子。實(shí)驗(yàn)中，新產(chǎn)生的粒子是名為n介子的亞原子粒子。杰弗瑞說(shuō)，這是科學(xué)家第一次長(zhǎng)時(shí)間“逮住”反物質(zhì)。LHCb這樣的高能粒子實(shí)驗(yàn)是沒(méi)法捕捉反物質(zhì)的，因?yàn)楦吣芰康姆戳Ｗ訒?huì)迅速與實(shí)驗(yàn)設(shè)備相撞而消失，唯一能困住的，是低能、寒冷、運(yùn)動(dòng)緩慢的反粒子。反物質(zhì)不會(huì)炸毀地球在高能物理的反物質(zhì)實(shí)驗(yàn)如LHCb，主要的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菍ふ矣钪娉跗跒楹挝镔|(zhì)戰(zhàn)勝了反物質(zhì)而存在。另一些反物質(zhì)實(shí)驗(yàn)，如CERN的另一實(shí)驗(yàn)ATHENA，主要研究反物質(zhì)和引力的關(guān)系，而ALPHA的主要目的是研究標(biāo)準(zhǔn)模型是否能夠同樣作用于反物質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)模型認(rèn)為，反物質(zhì)和物質(zhì)遵循一樣的物理原則，比如反粒子應(yīng)該和對(duì)應(yīng)的粒子一樣能夠吸收同樣的光的顏色。因此，

45、此次科學(xué)小組用激光照在反物質(zhì)上，準(zhǔn)備探究其是否和對(duì)應(yīng)的物質(zhì)一樣吸收同樣的光波?！暗侥壳盀橹?，在量子層面上，CPT對(duì)稱定律都表現(xiàn)得很好。但對(duì)于反物質(zhì)，人們從來(lái)沒(méi)有在原子核層面測(cè)量過(guò)其對(duì)稱問(wèn)題?！苯芨ト鹫f(shuō)，“我們不知道為什么自然選擇了物質(zhì)而不是反物質(zhì)，也不知道標(biāo)準(zhǔn)模型是否能夠應(yīng)用在反物質(zhì)系統(tǒng)，或許標(biāo)準(zhǔn)模型能夠在反物質(zhì)中被證實(shí)，或許我們會(huì)尋找到驚喜，因?yàn)槲覀儾恢牢锢頃?huì)往哪兒走?！辈蹲椒次镔|(zhì)的技術(shù)正在突飛猛進(jìn)。杰弗瑞表示，明年年初，他們將能夠捕獲更多的反原子。CERN的另一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目ASACUSA，最近也在他們實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)新技術(shù)，將反氫原子引導(dǎo)到一個(gè)真空管中研究飛行速度。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是制造足

46、夠多的反物質(zhì)，研究其運(yùn)動(dòng)行為。即使這樣，反物質(zhì)的取得基本上還是只存在于實(shí)驗(yàn)室。79年前，狄拉克第一次提出了反物質(zhì)的想法，這個(gè)名字就開(kāi)始進(jìn)入科幻小說(shuō)。15年前，科學(xué)家制造出了反物質(zhì)，但直到今天，人們才第一次較長(zhǎng)時(shí)間捕捉到了反物質(zhì)。雖然動(dòng)用了大量昂貴的超導(dǎo)磁鐵，科學(xué)家也只逮住38個(gè)反氫原子，技術(shù)之艱難可見(jiàn)一斑。因此，對(duì)于媒體與文藝作品描述的，將反物質(zhì)作用于航空、軍事等領(lǐng)域的設(shè)想，杰弗瑞表示這完全是天方夜譚，離科學(xué)現(xiàn)實(shí)還遠(yuǎn)得很?！耙斐鲂请H迷航或者天使與魔鬼中所描述的那么多反物質(zhì)，我們所需要的時(shí)間甚至?xí)^(guò)宇宙的壽命。而且，為制造它們而消耗的能量要比它們最后產(chǎn)生的能量還要大?！彼a(bǔ)充說(shuō)，在小說(shuō)天使與

47、魔鬼中，就提到了ALPHA實(shí)驗(yàn)使用的低能反物質(zhì)。在拍攝同名電影的時(shí)候，導(dǎo)演曾來(lái)CERN咨詢相關(guān)科學(xué)細(xì)節(jié)，但最終還是為了保證良好的視覺(jué)效果，將故事嫁接在了LHC上實(shí)際上，LHC是根本無(wú)法保留住反物質(zhì)的。另一方面，反物質(zhì)研究可以推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步。今天，反物質(zhì)已經(jīng)在醫(yī)學(xué)上的正子放射斷層掃描儀(PET)中發(fā)揮作用。但真正研究反物質(zhì)的目的，還在于科學(xué)追求真理的本質(zhì)?！叭祟惖暮闷嫘挠肋h(yuǎn)無(wú)止境，我們想要知道宇宙爆炸時(shí)到底發(fā)生了什么?！苯芨ト鹫f(shuō)西班牙建造首個(gè)夜間能發(fā)電的太陽(yáng)能光熱電站2011年07月23日07:46科技日?qǐng)?bào)王小龍我要評(píng)論(0)導(dǎo)讀在西班牙南部塞維利亞建造的太陽(yáng)能光熱電站順利完成了為期一個(gè)月的試運(yùn)行，并成功實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)不間斷供電，從而成為世界首個(gè)能夠全天候供電的商業(yè)化太陽(yáng)能電站。字號(hào)：T|T西班牙Gemasolar太陽(yáng)能光熱電站太陽(yáng)能是人們最為熟悉的一種可再生能源技術(shù)，但由于地理位置、氣候、并網(wǎng)等因素的影響，規(guī)模化太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)發(fā)展緩慢，建成的絕大多數(shù)電站亦無(wú)法擺脫“靠天吃飯”的困局。眼見(jiàn)太陽(yáng)無(wú)私奉獻(xiàn)給人類的光和熱就這么被白白浪費(fèi)，不少人不由得埋怨起現(xiàn)在的