今天的可见世界主要由物质组成,但是物理学家假设宇宙生来就有等量的物质和反物质。然而,出于某种原因,反物质似乎并不存在于自然界。20世纪30年代,著名物理学家保罗·狄拉克首次提出反物质预测。爱因斯坦也预言了反物质的存在。什么是反物质?研究它有什么意义?最近,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室主任冷育新对激光产生的反物质做了初步解释。

新华网快讯:2016年,上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室利用超强超短激光成功制造出反物质“超快正电子源”。你能解释一下什么是反物质吗?它的特点是什么?

冷雨欣:反物质是一种与现有物质性质相反的物质。

反物质和物质是对立的,它们的性质与现存物质的性质相反。例如,普通电子带负电,而相反电子的反物质带正电。一旦反物质在现实世界中遇到积极的物质,这两种物质就会湮灭并爆发出巨大的能量。

新华网:反物质存在于哪里?它是怎么发生的?

冷雨欣:反物质一般在正常情况下很难存在,只能在宇宙或一些极端环境中产生。

科学家质疑为什么反物质在日常生活中很难看到,尽管人类已经预言了它的存在。因为反物质天生难以制造。在正常情况下,反物质不存在,只能在宇宙或一些极端环境中产生。随着科学技术的发展,科学家们已经通过使用大型加速器产生了反物质。2016年,上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室利用超强超短激光在相对较小的激光装置上产生“超快正电子源”。然而,这只会产生带正电的正电子。对于一个真正的反氢原子来说,质子和原子核部分还没有实现。

新华社:研究反物质有什么意义?反物质目前有哪些应用?

冷雨欣:世界上有大量的积极物质。根据理论模型计算,有正物质的世界应该有一个相对反物质的世界。如果有一个反物质世界,它的物理定律和物质世界的物理定律完全一样吗?还没有答案。研究反物质是为了解释人类最基本的规律,发现最基本的现象,探索未知的世界。同时,也有可能衍生出新的潜在应用来更好地为人们的生活服务。

科学家们一直在探索一种“利用激光产生反物质”的有效方法。为了获得反物质“超快正电子源”,上海光学精密机械研究所进行了长期的研究。目前,反物质主要用于基础物理研究,帮助人类探索未知世界。此外,它还被应用于医学领域。例如,正电子成像技术就是使用正电子来成像活的生物体。这是目前为数不多的能够准确地将人体结构和组织成像在活体上的技术手段之一。它已在主要医疗机构广泛使用。

新华社:自从实验室在2016年成功利用超强超短激光产生反物质“超快正电子源”以来,有什么新的进展或突破吗?

冷宇新:在正电子方面,我们在很多方面提高了“超快正电子源”的性能,比如我们进一步提高了束流质量。

另一方面,我们正在建设一个更强大的超强超短激光设备,预计将于近几年完成并开放共享。

原标题:研究反物质的意义是什么?听听专家们的意见