科學家捕獲反物質有助瞭解宇宙起源

歐洲科學家日前表示，他們首次在實驗室穩定地捕捉到「反物質」(Antimatter)，這項突破將增進人類對宇宙性質和起源的瞭解。

歐洲核子研究中心(CERN)科學家在11月17日出版的《自然》雜誌上撰文指出，他們首次成功捕獲38個反氫原子，並利用磁場使其存留0.17秒，這個時間似乎很短，但對科學家來說，已足以進行深入的觀測和分析。這項成就被視為物理學領域的一大突破，將大大推動有關反物質的研究。

氫原子是只有一個質子和一個電子的最簡單原子。CERN早在1995年就首次製造出9個反氫原子，但只存在幾微秒(百萬分之一秒)，就與周圍環境中的氫原子相碰而湮滅。

物質是由原子組成，原子由帶正電的質子、帶負電的電子以及中子構成。反物質則是由帶負電的反質子、帶正電的正電子、磁矩與中子相反的反中子組成。反物質只要和正物質相遇就會湮滅。

CERN的科學家指出，依據「宇宙大爆炸」(Big Bang)理論，宇宙生成之初產生的物質與反物質數量相等，但我們很難在宇宙中找到反物質，因為大自然的特性排斥反物質。因此，尋找和研究反物質有助於瞭解宇宙的誕生和演化，也成為物理學領域的熱點和難題。

因為物質與反物質相遇而消失時，會產生巨大能量，而且是核能的千百倍或一般燃料的億兆倍，所以一直有人研究反物質作為新能源的可行性，或發展成超級武器，而它也經常成為科幻小說的素材。在電影《星際爭霸戰》(Star Trek)中，企業號(Enterprise)太空船就是以反物質原子爐作為動力來源。

理論上，一磅的反物質含有的能量大於最大型的氫彈，但創造和保存微小的反物質非常困難，成本也很高，所以用反物質製造超級武器，距離現實仍然很遠。

反物質之謎