艺术想象:被隔离的反氢原子。在陷阱中徘徊一段时间后，反氢原子会被释放，用激光轰击，产生附近探测器可以跟踪的信号。
新浪科技新闻 北京时间1月12日，据外国媒体报道，物质与反物质之间的极端不平衡是宇宙中最令人困惑的谜题之一。它们都是在大爆炸期间产生的，但现在是普通物质，原因尚不清楚。解决这个谜题最明显的方法是观察反物质本身。如果科学家能发现反物质的行为有所不同，他们可能会找到解释这种极端不平衡的线索。
为此，一个研究小组决定测试氢原子和反氢原子是否具有相同的光谱-吸收和释放相同波长的光。他们首次分析了反氢原子的激光光谱，但结果与传统的氢原子惊人地相似。
捕捉反物质
反物质具有与普通物质相反的电荷。普通氢原子由一个质子（正电荷）和一个更小的电子（负电荷）组成，而反氢原子由一个反质子（负电荷）和一个反电子（也称为正电子，带正电）组成。
当物质与反物质碰撞时，它们会被消灭，只留下高能质子，这也使得科学家很难在实验室中研究反物质。实验室中的空气、人和实验仪器都由普通物质组成。只要有几个游荡的原子，你的反原子就会立即消失得无影无踪。考虑到制造反物质的成本极其昂贵，这种情况肯定不令人满意。因此，研究人员想出了一个巧妙的方法：将反物质隔离，使其不能与任何其他东西碰撞。利用电场，研究人员将反物质隔离在一个被称为ALPHA-2”的仪器中，时间大约为10分钟。
ALPHA是反氢激光物理仪器（Antihydrogen Laser Physics Apparatus）通过这种仪器，研究人员终于有机会一窥反粒子的性质。反物质在研究过程中被冷冻0.5开尔文。这种冷却是必要的，可以防止单个反原子运动过快逃离陷阱。
激光！
隔离反原子后，研究人员开始用激光检测反原子。当光击中原子时，如果光的波长合适，光的能量就会被原子的电子吸收。利用这些额外的能量，电子可以跳到更高的能级轨道上。之后，电子将以光的形式释放能量，并返回到原来的轨道。
研究人员希望分析电子释放的光。不同的元素会释放不同波长的光，但任何两个氢原子都应该产生相同波长的光。此外，根据已知的物理学，反氢原子也应该产生相同的光谱。
研究人员进行了3组11次实验。前两组设置了不同的激光，第三组没有激光作为比较。这种实验设置可以消除一些突然或可能影响结果的系统问题。这些实验也有助于识别背景中的宇宙射线。当宇宙射线与大气层上方的粒子碰撞时，会产生可以进入实验仪器的次级粒子，可能被误认为是隔离反氢原子发出的光。
结果和结论
实验令人兴奋，但结果并不令人兴奋。到目前为止，反氢原子的光谱与氢原子完全一致，证实了标准模型的一些基本理论。如果实验中有不同的光谱，物理学可能不得不掀起波澜。
若能推翻物质与反物质颗粒之间的基本对称性（CPT对称)的意义不仅仅是告诉我们标准模型是错误的。在数学上，反物质相当于反时间流动的普通物质粒子。这听起来像是科幻小说，但现实要平淡得多；对于氢原子来说，反时间流动是否没有太大区别。然而，如果有这样的颠覆性发现，它可能预示着逆转时间的可能性，这是物理学家非常感兴趣的问题。
这项研究的另一个动机是了解宇宙中物质与暗物质之间的极端不平衡。如果暗物质能提供不同的光谱，则暗示暗物质与普通物质具有不同的物理特性，这可能为回答这个问题提供线索。
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