反质子称重神奇而关键

反质子“称重”是一项非常神奇、也是非常关键的试验。欧洲核子研究中心的日本和欧洲物理学家组成的原子光谱与慢反质子碰撞研究组（ASACUSA）想出了一个非常绝妙的办法。他们以温度6开的超低温氦气为靶，用被减速的反质子流轰击冷氦气。大多数反质子发生湮没，只有极少数反质子撞击到氦原子上，把氦原子的两个电子之中的一个打出来，空位被反质子取代，形成一个“反质子型的氦原子”。当这种奇特的氦原子增加到一定数量时，利用激光使它们处于激发态，在激发状态下，反质子从跃迁中释放出高能粒子，再通过测量这些粒子留下的切林可夫辐射的光迹，加上质谱仪测试，就可以精确地测量反质子的电量和质量了。这一系列试验设计独具匠心！

根据这一试验，终于在2011年7月28日揭开了反质子的面纱。ASACUSA研究组测定出了反质子的质量是1836.1536736倍电子质量，质子与反质子的电荷与质量已经达到了十亿分之一的一致性，他们将这一结果发表在当年的《自然》上。

即使如此高的精度，也并不意味着反质子质量的测量可以就此终止。在科学研究中，一些非常小的量却起着极其重大的作用，尤其是反质子与正质子的质量或电量，如果有极微小差异，其影响也是极大的。然而试验的精确度越高，难度就越大，所接受的挑战也就越大，其重要性也就越高。首先，按照粒子物理的“标准模型”理论预言，粒子与反粒子的质量将完全相等，无论多么小的细微差异，都会使得这个模型被重新考虑。此外，更重要的是，这个质量差异将关系到目前宇宙所拥有的物质存在。人们估计，这个极小差异是现今宇宙正物质占统治地位的关键因素之一。这就是人们花费高昂的代价，对此穷追不舍、不断接受更大挑战的原因。

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