在2018年7月的一周多時間裏，歐洲核子研究中心（CERN）的一組物理學家嚐試了一種新技術，用以減緩反物質粒子以極快的速度飛馳。這個(ge) 10天的觀察期，是一個(ge) 名為(wei) 阿爾法（Alpha）的國際合作項目十年發展的頂峰，該合作監督了一種高功率激光器的設計和建造。今天，物理學家們(men) 宣布，他們(men) 的激光可以顯著降低反物質的速度，並使其溫度接近絕對零度。

上圖：歐洲核子研究中心的阿爾法實驗設備

該團隊的研究已發表在近日的《自然》雜誌上。要知道，放慢反物質的速度，對於(yu) 更好地理解規則物質在處理反物質時的不同行為(wei) 是至關(guan) 重要的。反物質是物質的一麵鏡子；相同的粒子，但攜帶相反的電荷。普通物質的電子帶負電荷，反物質的正電子帶正電荷。然後，你會(hui) 得到帶正電的質子和帶負電的反質子，以此類推。反物質和物質在接觸時會(hui) 相互湮滅，但值得慶幸的是，歐洲核子研究中心產(chan) 生的極少量反物質不會(hui) 對我們(men) 構成任何威脅。

在我們(men) 了解反物質的93年裏，我們(men) 對這種物質的實驗能力有了很大的提高。現在ALPHA項目進入了第二階段，對反氫原子進行修補。字麵上講，就是一個(ge) 正電子繞著一個(ge) 反質子旋轉，就像普通氫原子中的一個(ge) 電子繞著一個(ge) 質子旋轉一樣。2011年首次捕獲的反氫原子就是此類實驗的主要候選物，因為(wei) 它是最簡單的反原子。

粒子物理學家解釋道：“減慢反原子的運動使我們(men) 能夠對其特性進行更精確的測量。在日常生活中，你會(hui) 發現快速移動的物體(ti) 比緩慢移動的物體(ti) 更難看清。同樣的事情也發生在量子物理學中，你觀察某一特性的時間越多，你的測量就會(hui) 越精確。”

粒子物理學家介紹說，當反氫被困住時，它的運動速度和蘭(lan) 博基尼蓋拉多（Lamborghini Gallardo）的最高速度差不多，每小時略高於(yu) 200英裏。物理學家們(men) 用激光射出的光子或光粒子轟擊反原子。

一旦光子擊中原子，它就會(hui) 激發原子，但也會(hui) 改變它們(men) 的運動。科學家所要做的就是控製光線，這樣我們(men) 就隻激發接近光子的原子，並使它們(men) 減速。

研究人員使用了一種名為(wei) 激光冷卻的轟擊技術，將反原子減速一個(ge) 數量級，達到獵豹的速度，從(cong) 而降低了它們(men) 的溫度。亞(ya) 原子光子基本上是這種激光槍的彈藥，而反原子是靶子。

在如此寒冷的環境下，更容易評估粒子的行為(wei) 。更好地理解這種行為(wei) 可以讓我們(men) 深入了解宇宙中所有的反物質發生了什麽(me) ，這也是粒子物理學中一個(ge) 長期存在的問題。宇宙中物質遠遠多於(yu) 反物質的不對稱性，這一問題的關(guan) 鍵在於(yu) 理解越來越大的反物質結構與(yu) 它們(men) 的常規物質結構相比是如何工作的。

在如此寒冷的環境下，比較容易判斷粒子的行為(wei) 。更好地理解這種行為(wei) 可以幫助我們(men) 了解宇宙中所有反物質發生了什麽(me) ，這是粒子物理學中一個(ge) 長期存在的問題。最大的問題是——感知到的宇宙的不對稱性，它的物質比反物質多得多——取決(jue) 於(yu) 理解越來越大的反物質結構是如何與(yu) 普通物質結構相比較的。

沿著這條眾(zhong) 所周知的道路（這更像是一個(ge) 高速公路立交橋，因為(wei) 物理學家們(men) 可以走很多條不同的路），一些科學家會(hui) 對進一步探測反物質抱有一係列的希望。還有反物質分子的問題，以及它們(men) 如何與(yu) 我們(men) 日常生活中看到的分子相比較。HAICU項目是加拿大與(yu) 歐洲核子研究中心（CERN）的合作項目，計劃在2027年至2036年期間開始，旨在建造一個(ge) 反原子噴泉，研究小組將用這個(ge) 噴泉將成群的反原子拋入自由空間，觀察它們(men) 是如何落下的。

在HAICU之前，歐洲核子研究中心正在進行一項名為(wei) Alpha-g的項目，目的是測量重力對反物質的影響。研究人員表示：“我們(men) 要做的是給一個(ge) 反氫原子充電，看看它是如何下落的，看看它是否和普通物質完全一樣。”“如果一個(ge) 原子是熱的，如果它們(men) 運動得非常快，當你釋放它們(men) 時，它們(men) 就會(hui) 到處跑。我們(men) 看不到重力在做什麽(me) 。但如果你讓物體(ti) 速度變慢，它們(men) 對重力的反應就會(hui) 更靈敏。”