反物质突破！物理学家首次在最著名的物理实验之一中使用反物质

科学家们首次对正电子进行了标志性的物理实验——正电子是与电子对应的反物质，正电子是基本粒子之一。

他们不仅得到了一些真正有趣的结果，而且这一成就可能成为走向潜在的革命性发现的第一步。

这个实验——著名的双缝装置的反物质版本——是由瑞士和意大利的研究人员进行的，目的是为一系列超灵敏的新实验奠定基础，这些新实验可能有助于解开宇宙中两个物质领域的谜团。

我们的日常生活被一种形式所主宰，我们简单地称之为物质。但是，基本粒子大文库中的每一个成员都有一个反物质孪生兄弟，除了一个反向电荷和几个其他的量子翻转外，它们的大部分特性都是相同的。

把这两种物质放在一起，它们就会在一股能量中消失，这就提出了一些有趣的问题。如果我们被一种物质包围，这是否意味着它比反物质存在更多?如果是的话，是什么让它们如此特别呢?

到目前为止，我们试图找到答案的最佳尝试甚至连一点线索都没有。就所有有意义的目的而言，物质的两个领域仍然是相同的。

根据粒子物理的标准模型，反物质也应该以与正常物质完全相同的方式遵守重力定律。对这两种物质进行比较的少量实验尝试支持了这一理论。

这并不能阻止物理学家们找到寻找漏洞和警告的新方法。当宇宙的存在危在旦夕的时候就不是这样了!即使是引力如何影响反物质的细微差别也可能是我们需要的重大突破。但引力是一种难以置信的弱力。

这就把我们带到了物理学中最经典的实验之一，物理学家刚刚用反物质粒子完成了这个实验。它涉及两个裂口，一个粒子，和整个精神痛苦的世界。

几个世纪以来，我们一直在测试光线如何穿透切进屏幕的薄窗户。200年前，物理学家托马斯·杨(Thomas Young)在平行于第一扇窗户的另一扇窗户上增加了一扇窗户，并证明光线投射在裂缝后面墙上的波纹图案是光由相互干扰的波组成的标志。

时间快进到一个半世纪前，物理学的另一位知名人物理查德·费曼(Richard Feynman)考虑到杨格的双缝实验(double-狭缝实验)，从那时起，人们已经发现了关于物质的东西。

像电子这样的粒子以可能的波的形式存在，直到它们被测量并赋予属性，包括精确的位置。所以如果没有人测量电子，它能像波一样穿过两个槽，分开，然后像光一样干扰它自己吗?

尽管听起来很荒谬，但事实确实如此。

在费曼的思想实验之后的几十年里，人们用电子流进行了各种各样的实验，但直到1989年，日立的日本研究人员才成功地将孤立的电子逐个发射到屏幕上。

从那以后，同样的量子奇异性也被证明存在于各种厚实的粒子中，包括整个分子。它们都表明，不连续的物质，不管有多大，都具有类似波浪的行为。

反物质是另一回事。这不是宇宙中最容易得到的材料，所以理论上它也应该像波一样，但从来没有观察到它会这样做。

为了进行这项实验，研究人员在意大利使用了一种被称为纳米结构外延和硅上自旋电子学实验室的设备。

正电子——带正电荷而不是带负电荷的电子——被从衰变的放射性物质中过滤出来，并通过一种叫做talbo - lau干涉仪的两步装置进行传输。

这是一个稍微复杂的形式的双缝光栅加屏幕，但在最后，相同的东西。

在经过200小时的正电子辐射后，物理学家分析了波的模式，以显示单个正电子在没有人看到的情况下就像波一样，就像普通物质一样。

现在它只是一个概念的证明，而不是可以用来比较物质和反物质的确凿证据。

但这是朝着反物质研究的新篇章迈出的令人兴奋的一步。如果正电子在引力的轻微引力作用下哪怕有微小的差别，我们就需要一些相当灵敏的工具来找到它。

像这样的测试并不能保证能发现这样的异常，但它可能会导致我们需要的超灵敏实验来破解这个难题。例如，我们用干涉模式来探测由引力波引起的最微小的摆动。

下一步是收集更多的数据，这可能有助于解释为什么会有某种东西而不是什么都没有。希望这不会太远——我们很想知道我们为什么会在这里。