在2018年7月的一個(ge) 多星期多的時間裏，歐洲核子研究中心（CERN）的一組物理學家嚐試了一種新技術來減緩以飛快的速度滑落的反物質粒子。在為(wei) 期10天的觀察中，這是國際合作組織ALPHA十年發展的高潮，該合作監督了高功率激光器的設計和建造。物理學家今天宣布，他們(men) 的激光可以極大地減慢反物質的速度，使其溫度接近絕對零。

該小組的研究成果發表在今天的《自然》雜誌上。減慢反物質的速度對於(yu) 更好地理解控製普通物質的規律在處理其逆過程中的不同行為(wei) 至關(guan) 重要。反物質是物質的一麵鏡子；同樣的粒子，但電荷相反。普通物質的電子帶負電荷；反物質的正電子帶正電荷。然後，您將獲得帶正電的質子和帶負電的反質子，依此類推。反物質和物質在接觸時會(hui) 相互消滅，但值得慶幸的是，歐洲核子研究中心產(chan) 生的微量反物質對我們(men) 沒有構成威脅。

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。現在正處於(yu) 第二階段，ALPHA項目修補了反氫原子，正電子繞著反質子運行，就像電子繞著普通氫中的質子運行一樣。2011年首次捕獲的反氫是此類實驗的主要候選物，因為(wei) 它是最簡單的反原子。

減緩反原子的運動，可以使我們(men) 對其性能進行更精確地測量。“在日常生活中，您可以想象快移動的事物比慢移動的事物更難觀察。” 加拿大的TRIUMF粒子加速器小組的粒子物理學家藤原誠（Makoto Fujiwara）在視頻通話中說，“同樣的事情在量子物理學中也會(hui) 發生……。您必須觀察特定屬性的時間越多，您的測量就越精確。”

藤原誠說，被捕獲後，反氫的運動速度就可以與(yu) 最高時速的蘭(lan) 博基尼·加拉多（Lamborghini Gallardo）相提並論，時速僅(jin) 超過360公裏。物理學家用激光束發射的光子或輕粒子轟擊反原子。

“一旦光子擊中原子，它就會(hui) 激發原子，但它也會(hui) 改變原子的運動，”該項目的原子分子分光學家塔卡馬薩·莫莫斯（Takamasa Momose）在一次視頻通話中說，“我們(men) 所做的是控製光線，隻激發接近光子的原子，並使它們(men) 減速。”塔卡馬薩·莫莫斯（Takamasa Momose）是實驗用激光器的製造者。

研究人員使用了稱為(wei) 激光冷卻的轟擊技術，將反原子速度減慢了一個(ge) 數量級，使其達到了獵豹的速度，從(cong) 而降低了它們(men) 的溫度。亞(ya) 原子光子基本上是該激光槍的彈藥，而反原子是目標。

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) 的普通物質結構相比是如何工作的。

在眾(zhong) 所周知的道路上走下去（考慮到物理學家可以沿著不同的路徑走下去，這更像是高速公路的交匯處），藤原和莫莫斯為(wei) 進一步探索反物質抱有一係列希望。這裏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。 HAICU項目是加拿大與(yu) 歐洲核子研究組織（CERN）的一項加拿大合作，計劃於(yu) 2027年至2036年之間的某個(ge) 時間開始。該項目的目的是建造一個(ge) 反原子噴井，研究小組將用這個(ge) 噴泉將成群的反原子拋入自由空間，並觀察它們(men) 如何掉落。

HAICU之前的項目是歐洲核子研究組織（CERN）正在進行的一項旨在測量引力對反物質影響的項目，稱為(wei) Alpha-g。“我們(men) 要做的是給一個(ge) 反氫原子充電，看它如何掉下來，看它是否與(yu) 正常物質完全一樣。” 藤原說，“如果原子很熱，它們(men) 移動得很快，那麽(me) 當您釋放它們(men) 時，它們(men) 無處不在。我們(men) 看不到引力在做什麽(me) ，但是，如果您使反氫原子運動變得很慢，它們(men) 對重力的反應就會(hui) 更加敏感。”

研究人員希望有關(guan) 宇宙特性的問題能夠最終得到解答。反物質是無害的，因為(wei) 它的含量很少。不過，當這種結構變得更加複雜時，事情可能會(hui) 變得非常有趣——想象一下整個(ge) 反物質分子。不過，首先要做的是：讓我們(men) 掌握一下他們(men) 的物理知識。