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欧洲核子研究中心首用卡车运输反质子,为反物质研究打开新大门

   时间:2026-03-25 21:58:29 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

欧洲核子研究中心(CERN)近日完成了一项具有里程碑意义的实验——首次利用卡车成功运输反质子。这一突破为反物质研究开辟了新路径,使科学家能够将CERN制造的反质子运往其他实验室进行更深入的探索。

在CERN重子反重子对称性实验(BASE)团队的精心操作下,92个反质子被储存在一个便携式低温彭宁离子阱中。随后,这个装置被装上卡车,在CERN园区内进行了约半小时的运输测试,行驶距离超过8公里,最高时速达到42公里。整个过程中,反质子始终被保持在悬浮状态,避免了与容器内壁的接触。

为确保反质子在运输过程中不与普通物质发生湮灭,储存容器采用了特殊设计的冷却系统。容器内的磁体被冷却至零下269摄氏度,利用强大的电场和磁场将反质子束缚在超低温真空环境中。这种技术使反质子能够悬浮而不触碰容器内壁,从而保证了运输的安全性。

运输测试完成后,反质子被顺利送回实验室,继续用于后续实验。CERN表示,这一成果具有重要意义,因为反物质与物质接触即会湮灭的特性使得其研究极为困难。此次成功运输为未来将反质子运往欧洲其他实验室进行超高精度测量奠定了基础。

参与研究的德国杜塞尔多夫大学物理学家斯特凡·乌尔默称这是“前所未有的成就”。英国牛津大学粒子物理学家艾伦·巴尔则指出,这次测试的关键在于防止反质子在运输过程中湮灭。他表示,这项技术通过电场和磁场的结合,将反质子束缚在超低温环境中,是一次重要的原理验证,表明未来可能实现此类运输的常态化。

尽管CERN拥有全球唯一能够制造、储存和研究反质子的设施,但实验室内的其他研究活动会产生较强的磁场干扰,影响对反物质的精密研究。因此,将反质子运往其他专用实验室成为必要选择。然而,长途运输仍面临重大挑战。例如,CERN与杜塞尔多夫大学之间至少需要8小时车程,而当前便携式低温彭宁离子阱在独立运行状态下只能工作4小时,无法满足长途运输需求。

CERN新闻发言人索菲·泰绍里透露,研究人员正在努力延长储存装置的运行时间,以应对长途运输的挑战。她表示,目前的装置在独立运行状态下仅能维持4小时,而前往杜塞尔多夫大学的车程是这个时间的两倍。

反物质的研究不仅关乎基础科学,还可能帮助解答宇宙演化中的重大谜题。当前主流物理学理论认为,宇宙大爆炸时期物质和反物质可能是等量存在的,但如今的宇宙中物质占据主导地位,反物质极为罕见。这种不对称性至今仍是未解之谜。

英国利物浦大学粒子物理学家塔拉·希尔斯表示,反物质是科学界“最大的谜团之一”。她强调,尽管人类对反物质的研究尚处于起步阶段,但它可能掌握着理解宇宙的关键——从根本上解释宇宙为何呈现出如今的样子。

 
 
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