众所周知，反物质是易挥发的，但是物理学家已经学会了很好地控制它，以至于他们现在开始第一次将它用作工具。在上个月开始的一个项目中，研究人员将用卡车运输反物质，然后用它来研究稀有放射性核的奇怪行为。这项工作旨在更好地了解原子核内部的基本过程，并帮助天体物理学家了解中子星内部，这些中子星是宇宙中密度最大的物质。
德国达姆施塔特技术大学的物理学家亚历山大·奥贝特利（Alexandre Obertelli）说：“对振子进行了长期的研究，但是现在它已经被很好地掌握了，人们可以开始将其用作物质的探针。”该项目称为PUMA（反质子不稳定物质An灭），该项目将在瑞士日内瓦附近的欧洲粒子物理研究中心（CERN）进行。
CERN反物质工厂通过将质子束撞击到金属靶中，然后显着减慢新兴的反粒子，制造反质子（“质子的罕见镜像”），然后将其用于实验。Obertelli和他的同事计划使用磁场和电场在真空中捕获一堆反质子云（请参阅“要走的调子”）。然后，他们将陷阱收集到货车中，并把它驱赶到邻近的实验场所ISOLDE，该场所称为ISOLDE，该实验产生的稀有放射性原子核衰变得太快而无法自行运到任何地方。印第安纳大学布卢明顿分校的理论核物理学家查尔斯·霍洛维茨说：“几乎科幻小说都是在卡车上反物质驾驶。”“好主意。”？/ p>
独特的探针
由于质子和中子都容易消灭质子，因此它们提供了一种独特的方法来研究放射性核的异常构型。日常原子心容纳质子和中子的量大致相等，而放射性同位素则充满了额外的中子。这种不平衡会引起外来特性，包括中子比质子更丰富的表面“表皮”，或者像中锂11一样，仅中子在其中运行的扩展晕圈（请参阅“获取晕圈”？）。 。通过观察反质子用质子对中子tron灭的频率，研究小组将能够了解这些粒子在核最边缘的相对密度。而且由于because灭发生得如此之快，因此测试将足够快，甚至可以探测寿命短的原子核。霍洛维茨说：“这是我们以前无法对这些新的，更奇异的核进行的测试，这种核可能具有非常有趣的结构。”
放射性核是学习中子星的缩影，中子星的质量比太阳中所包含的质量要大得多，从而压缩到城市的大小，这对于了解宇宙重元素的形成方式至关重要。这些超稠密恒星的核仍然是个谜，但是它们的结构是由相同的，鲜为人知的相互作用所决定的，该相互作用在富中子核中产生奇异现象。韩国大田基础科学研究所核物理学家Panagiota Papakonstantinou说：“了解中子皮和光晕如此重要的原因之一就是要充分利用天体物理观测。”
奥贝特利和他的合作者希望创建一个陷阱，该陷阱可以存储创纪录的10亿个反质子，是任何现有实验中可以存储的数量的100倍以上。另一个困难是一次将它们保留数周，到目前为止，一次只能获得几十个抗微粒就可以实现。这将意味着将它们以高于绝对零的4度存储，并处于与星际空间相当的真空度中。欧洲核子研究组织反物质物理学家Chlo茅Malbrunot说：“这是一个具有挑战性的项目。”“但我认为这是可行的。” / p>
便携式诱捕器的开发和测试技术将花费大约四年的时间，首次测量计划于2022年进行。如果该方法行得通，物理学家可以将反物质运到更远的地方，从而使其他未参与欧洲核子研究组织反质子源的六项实验的科学家也可以研究和使用这种难以捉摸的物质。
马尔布卢诺特说：“只要它们能证明十亿个质子并将它们保留几个星期，就会进行更多的实验，并且会有新想法的人来。”“认为这将真正打开这一领域。” / p>
自然554，412-413（2018）
