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（觀察者網(wǎng)訊）“反物質(zhì)蘋果會像普通蘋果一樣墜落嗎？”據(jù)英國《自然》雜志網(wǎng)站9月27日報道，歐洲核子研究組織（CERN）首次在實驗室中觀測到反氫原子在重力作用下自由下落。這項研究表明，反物質(zhì)和普通物質(zhì)受到相同的引力效應(yīng)，與愛因斯坦廣義相對論的預(yù)測相符。

報道稱，CERN研究團隊在實驗室中制造了百余個反氫原子，并將這些反氫原子固定在垂直的ALPHA-g裝置中。該裝置建造于2018年，是一個反氫原子的磁阱，可以使反原子懸浮在磁場中，專門用于研究反原子的引力效應(yīng)。

在實驗過程中，研究人員逐漸減弱裝置頂部和底部的磁場，使用傳感器記錄反氫原子與正常物質(zhì)接觸后湮滅的位置，通過觀察反氫原子運動狀態(tài)來推斷引力的影響。根據(jù)計算機模擬結(jié)果，如果反氫原子與氫原子受到相同引力效應(yīng)，這一操作應(yīng)該導(dǎo)致約80%的原子從裝置底部逃逸。

CERN在一份聲明中說，對多次實驗結(jié)果的平均計算顯示，反氫原子從裝置底部逃逸的比例與計算機模擬結(jié)果一致，反氫原子下落的加速度也與普通氫原子基本相同。這一結(jié)果表明，在當(dāng)前實驗的精度范圍內(nèi)，反物質(zhì)與普通物質(zhì)受到的引力相同。

研究反氫原子的ALPHA-g裝置 圖自CERN網(wǎng)站

《自然》雜志指出，根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論，所有物質(zhì)不論內(nèi)部結(jié)構(gòu)有何差異，都會受到相同的引力作用。因此，由反質(zhì)子和正電子組成的反原子應(yīng)該和普通原子一樣，在引力作用下以相同方式下落。但在過去幾十年里，科學(xué)家始終沒有條件直接觀測這一現(xiàn)象。

論文合著者之一、美國加州大學(xué)伯克利分校物理學(xué)家喬納森·沃特勒（Jonathan Wurtele）表示，實驗結(jié)果并不讓人感到驚訝，“但大多數(shù)科學(xué)家都會說，我們必須進(jìn)行實驗，否則我們永遠(yuǎn)不能確定結(jié)果。”

CERN的ALPHA-g團隊負(fù)責(zé)人杰弗里·漢斯特（Jeffery Hangst）表示，研究團隊的下一個目標(biāo)是更加精確地測量反氫原子下落的重力加速度，“我們花了30年時間來研究如何制造、捕獲和控制反原子……下一步，我們想確定反物質(zhì)和正常物質(zhì)是否真的以完全相同的方式下落。”

盡管廣義相對論再次得到驗證，但這次實驗依然沒有解決有關(guān)反物質(zhì)的諸多謎團。英國《衛(wèi)報》指出，現(xiàn)代宇宙大爆炸理論認(rèn)為，大爆炸初期產(chǎn)生了等量的物質(zhì)和反物質(zhì)。它們本應(yīng)該相互湮滅，但如今的宇宙中卻充滿了物質(zhì)，反物質(zhì)則極為罕見。

《衛(wèi)報》稱，此前有科學(xué)家猜測，反物質(zhì)可能表現(xiàn)出反重力特性，這可能導(dǎo)致宇宙誕生初期的物質(zhì)和反物質(zhì)的空間分離。盡管該理論本就缺乏足夠的依據(jù)，但CERN的實驗進(jìn)一步排除了這種可能性。

美國《紐約時報》提到，反粒子在科幻小說中頗為常見，常與反重力甚至?xí)r間倒流等概念聯(lián)系起來。但論文的另一位合著者、加州大學(xué)伯克利分校物理學(xué)教授喬爾·法詹斯（Joel Fajans）直言，本就沒有什么物理理論預(yù)測反物質(zhì)具有反重力的特性，“天底下沒這好事，我們沒辦法利用反物質(zhì)實現(xiàn)懸浮。”

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