一丁點(diǎn)就能摧毀一個(gè)星球

超級威力 不到500克的破壞力超世界上最大氫彈

超級動(dòng)力 僅需要幾十毫克就能把人類送上火星

超級能量 一小“滴”便可維持紐約全天全城能量

看電影，學(xué)反物質(zhì)

《星際迷航》在《星際迷航》系列電視和電影中，反物質(zhì)反應(yīng)堆驅(qū)動(dòng)“企業(yè)”號進(jìn)行太空之旅。雖然這次實(shí)驗(yàn)不可能令科學(xué)家研制出曲速引擎飛行器（WarpEngine）、反物質(zhì)驅(qū)動(dòng)裝置，或是找到比《星際迷航》光速旅行更快的旅行方式，但卻有可能揭開宇宙起源之謎。

《天使與魔鬼》《達(dá)芬奇密碼》姊妹篇《天使與魔鬼》電影中，藏匿在羅馬的反物質(zhì)炸彈成為電影的主線。不過，制造和保存微量反物質(zhì)是一件非常困難和耗資巨大的事情，用于制造超級武器的前景更是距離現(xiàn)實(shí)非常遙遠(yuǎn)。

在美國科幻片《星際迷航》里，宇航員把反物質(zhì)用作星際飛船燃料。而在美國作家丹·布朗暢銷小說《達(dá)·芬奇密碼》的姊妹篇《天使與魔鬼》中，0.25克反物質(zhì)炸彈就足以將梵蒂岡從地球上抹去。

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，便無從加以深入研究。英國《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)。

絕對零度“抓住”反物質(zhì)

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對反物質(zhì)加以捕獲。

丹麥奧胡斯大學(xué)教授杰夫·杭斯特告訴BBC記者，反氫原子具有“少許磁性”，“你可以把它們想象成羅盤指針，能夠利用磁場探知它們的存在。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開氏度，相當(dāng)于零下272.65攝氏度、即接近絕對零度，使反氫原子處于低能量狀態(tài)。“如果它們運(yùn)動(dòng)得不至于太快，那么就算被"抓住"了，”杭斯特說。

加以“微調(diào)”有望制造更多

丹·布朗在暢銷書《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”便可維持美國紐約全天所需能量。從理論上說，不到500克反物質(zhì)的破壞力超過世界上最大氫彈的威力。如果想把人類送上火星，僅需要幾十毫克，同時(shí)時(shí)間也大為縮短，只需要6周的時(shí)間就可以到達(dá)。

不過，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?ldquo;微調(diào)”，便有望制成數(shù)量足夠多、保存時(shí)間足夠長的反物質(zhì)，為進(jìn)一步研究打開一扇門。

解謎關(guān)鍵助解開宇宙起源

物理學(xué)上一個(gè)最大的謎團(tuán)就是，我們這個(gè)世界為何由占據(jù)壓倒性地位的正常物質(zhì)構(gòu)成，而不是反物質(zhì)。根據(jù)物理學(xué)定律，這兩種在宇宙誕生時(shí)出現(xiàn)的物質(zhì)數(shù)量上應(yīng)該沒有任何差異。

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)，是解開宇宙起源之謎的重要環(huán)節(jié)。“我們希望查明，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，“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)。”

38個(gè)反物質(zhì)存活六分之一秒將開啟“星際之門”

卡爾加里大學(xué)物理學(xué)與天文學(xué)系主任羅布·湯普森教授說：“這是一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)，可能有助于實(shí)施一些實(shí)驗(yàn)，使我們對當(dāng)前物理學(xué)的基本看法產(chǎn)生巨大變化，證實(shí)我們當(dāng)前了解到的知識(shí)。我們捕捉了大約38個(gè)原子，存活六分之一秒，數(shù)量相當(dāng)少，連一杯咖啡都熱不了，更別提驅(qū)動(dòng)《星際迷航》中的星艦"企業(yè)"號了。現(xiàn)在，我們可以啟動(dòng)下一步工作，使用工具去對這些原子進(jìn)行研究。”

共有42位研究人員參與了實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)或許有助于科學(xué)家揭開有關(guān)宇宙最難解的謎團(tuán)之一。英國斯旺西大學(xué)教授麥克·查爾頓說：“氫原子是所有原子中結(jié)構(gòu)最簡單的，反氫是可以在實(shí)驗(yàn)室最容易制造的反物質(zhì)類型。深入了解它將有助于揭開已知宇宙由物質(zhì)而非反物質(zhì)構(gòu)成的幾乎所有謎團(tuán)。”英國理論物理學(xué)家保羅·狄拉克在20世紀(jì)50年代最早預(yù)測了反物質(zhì)的存在。

名詞解讀

反物質(zhì)

反物質(zhì)就是正常物質(zhì)的鏡像，正常原子由帶正電荷的原子核構(gòu)成，核外則是帶負(fù)電荷的電子。但是，反物質(zhì)的構(gòu)成卻完全相反，它們擁有帶正電荷的電子和帶負(fù)電荷的原子核。愛因斯坦預(yù)言過反物質(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)的不對稱疑難，是物理學(xué)界所面臨的一大挑戰(zhàn)。

懸疑1

首個(gè)發(fā)現(xiàn)者或是中國人

中國的反物質(zhì)研究所始于上世紀(jì)80年代初，由世界著名的核物理學(xué)家趙忠堯擔(dān)任技術(shù)顧問，因此西方稱他為“中國反物質(zhì)武器之父”。外界認(rèn)為，趙忠堯是史上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)的物理學(xué)家。這個(gè)發(fā)現(xiàn)足以使他獲得諾貝爾獎(jiǎng)。但1936年，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了1932年在云霧室中觀測到正電子徑跡的安德遜，而不是1930年首先發(fā)現(xiàn)了正負(fù)電子湮滅的趙忠堯。安德遜也承認(rèn)，當(dāng)他的同學(xué)趙忠堯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出來的時(shí)候，他正在趙忠堯的隔壁辦公室，他的研究是受趙的啟發(fā)才做的。

懸疑2

反物質(zhì)天使or魔鬼

反物質(zhì)，它能輕松地幫助人類進(jìn)行星際旅行，或許也能輕易制造出毀滅地球的“超級核彈”。反物質(zhì)是一種致命武器，威力強(qiáng)大，不可阻擋。一旦將其從歐洲核子研究中心的充電平臺(tái)上移走，燈光會(huì)令人眩目，周圍會(huì)響起雷鳴般的咆哮聲，它們會(huì)自動(dòng)焚毀。有人提出，人類可能有朝一日利用反物質(zhì)的破壞力去摧毀整個(gè)世界。

  　神秘“反物質(zhì)”或成為人類的“末日武器”

歐洲核子研究中心的科學(xué)家們在歐洲當(dāng)?shù)貢r(shí)間的17日表示，通過大型強(qiáng)子對撞機(jī)，他們已經(jīng)俘獲了少量的“反物質(zhì)”，盡管只是少量的反氫原子而已，但已被科學(xué)界視為人類研究反物質(zhì)過程中的一次重大突破。

存在時(shí)間是關(guān)鍵

實(shí)際上，早在1995年，歐洲核子研究中心就首次制造出了9個(gè)反氫原子。但反氫原子只要與周圍環(huán)境中的正氫原子相遇就會(huì)湮滅，因此實(shí)驗(yàn)室中造出來的反氫原子稍縱即逝，科學(xué)家們根本無從研究它的真面目。2002年，歐洲核子研究中心的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明，反氫原子可以大量制造，但如何讓它們存在時(shí)間長一點(diǎn)仍是難題。

因此，這次實(shí)驗(yàn)成果的突破就在于，人工制造的38個(gè)反氫原子存在了大約0．17秒。這個(gè)時(shí)間在普通人看來也許非常短，但對科學(xué)家來說，已比先前有了實(shí)質(zhì)性的延長，足夠他們進(jìn)行較為深入的觀察和研究。

利用磁場作“陷阱”

歐洲核子研究中心介紹說，這次之所以能夠?qū)⒎礆湓硬东@長達(dá)0．17秒，要?dú)w功于一種特殊的磁場。 在實(shí)驗(yàn)室中，反氫原子是在真空環(huán)境里制造出來的，正常情況下瞬間就會(huì)與正物質(zhì)發(fā)生湮滅并消失。而這個(gè)強(qiáng)大而復(fù)雜的磁場會(huì)像陷阱一樣“拖延時(shí)間”，使反氫原子與正物質(zhì)的接觸稍作延緩。

實(shí)驗(yàn)顯示，利用這種磁場，可以將“牽制”反氫原子的時(shí)間延長到十分之一秒的量級，這對于觀察研究反氫原子來說已經(jīng)“足夠長”。

最終，歐洲核子研究中心在制造出的數(shù)以千計(jì)的反氫原子中，成功地使其中的38個(gè)存在了大約0．17秒。

科學(xué)家稱，研究反物質(zhì)，之所以選擇氫原子入手，是因?yàn)闅湓又话粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，是最簡單的原子，因此被看做是物理學(xué)領(lǐng)域最佳的研究對象。