北京時(shí)間9月27日夜間，國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇粒子物理學(xué)論文，研究人員報(bào)道了他們對(duì)反氫原子自由下落的直接觀測(cè)，提示反物質(zhì)和普通物質(zhì)受到的引力相同。

　　該論文介紹，愛(ài)因斯坦在1915年提出的廣義相對(duì)論描述了引力的效應(yīng)，提出至今已得到大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。廣義相對(duì)論中的弱等效原理指出，所有物體不論質(zhì)量和組成，在引力作用下都會(huì)以相同的方式自由下落。雖然主流觀點(diǎn)認(rèn)為反物質(zhì)在地球引力下也會(huì)出現(xiàn)物質(zhì)的行為，但由于難以創(chuàng)造嚴(yán)格對(duì)照的實(shí)驗(yàn)條件，此前這方面一直缺乏直接觀測(cè)。

　　2018年，歐洲核子中心(CERN)的阿爾法合作組(ALPHA collaboration)建造了ALPHA-g探測(cè)器，這是一個(gè)反氫原子的磁阱，專門用于研究引力效應(yīng)。該探測(cè)器內(nèi)懸浮的反氫原子被釋放，它們的后續(xù)運(yùn)動(dòng)可用來(lái)推斷引力的影響。如果底部溢出的比頂部更多，那么反物質(zhì)原子可能和普通物質(zhì)具有相同的行為。論文共同通訊作者、丹麥奧胡斯大學(xué)Jeffrey Hangst和同事及合作者通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，釋放到ALPHA-g的被磁阱捕獲的反氫原子更傾向于從裝置的底部下落。

　　《自然》同期發(fā)表同行專家的“新聞與觀點(diǎn)”文章稱，這項(xiàng)研究結(jié)果驗(yàn)證了反物質(zhì)和普通物質(zhì)受到相同引力效應(yīng)的主流觀點(diǎn)，這與廣義相對(duì)論的預(yù)測(cè)相符。同時(shí)，該研究也為進(jìn)一步檢驗(yàn)弱等效原理鋪平了道路，有望增進(jìn)人們對(duì)反物質(zhì)的引力性質(zhì)的理解。

　　論文作者團(tuán)隊(duì)提供三段視頻，對(duì)本項(xiàng)研究獲得反物質(zhì)受重力影響的觀察結(jié)果進(jìn)行科普解讀與演示。(記者 孫自法 視頻來(lái)源 施普林格·自然)

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