
物理学家发现了导致氦原子和反质子结合成类似于分子的奇特的长寿命结构的原因。科学家早在1991年就预言了这种结构的存在。计算结果发表在欧洲物理杂志。
宇宙学家认为,在宇宙存在的最初瞬间,物质和反物质在其中几乎相等。它们的粒子的所有化学和物理性质(带电除外)应相同。因此说“标准模型”(StandardModel)是一种理论,它描述了当今科学界所知的所有基本粒子的大多数相互作用。
然而,这与现实的存在相矛盾,因为物质和反物质的所有粒子都必须在大爆炸之后的最初时刻通过碰撞和歼灭相互摧毁。因此,数十年来,科学家一直在争论为何无法在可观察到的宇宙中找到反物质的痕迹。
现在,物理学家正在尝试寻找物质和反物质的排列方式以及其行为方式的差异。为此,科学家尤其从物质和反物质观察各种奇异结构的行为。这种结构的一个引人注目的例子是所谓的正电子,一种非常不稳定的“原子”,由电子和正电子组成,其性质类似于氢。
反物质之谜
这种物质和反物质的化合物有更复杂的形式-例如,氦的所谓“原子分子”。它们代表电子在其周围移动的氦原子核以及反质子。
尽管这些粒子在质量和其他性质上存在巨大差异,但这种同时具有原子和分子性质的设计在相当长的时间内仍保持相当稳定。有几种理论模型以不同方式描述此类“原子分子”的结构。
特别地,根据其中之一,当反物质粒子与稀有气体的中性原子相互作用,从其中“敲除”最后一个电子并开始以很远的距离环绕它时,就会产生反质子氦。物理证明了在CERN加速器上进行的实验过程中这种颗粒的存在。
杜布纳联合核研究所(JINR)的俄罗斯物理学家埃夫根尼·索洛维约夫(EvgenySolovyov)以及贝尔格莱德大学(塞尔维亚)的同事塔科·格罗兹达诺夫(TaskoGrozdanov)检查了替代理论的有效性。她承认,这样的结构可以在反质子与激发的氦原子相互作用时形成。
在这种情况下,原子分子将具有完全不同的结构,这与已经研究的氦和反质子化合物的外观不一致。尽管科学家在大约三十年前就预言了这种形式的反质子氦的存在,但索洛维耶夫和格罗兹达诺夫仍未完全了解此类原子的外观以及使反质子进入距氦核很远的特殊能量“阱”的原因。。
为了填补这一空白,物理学家已经计算出当接近反质子时激发的氦原子将如何表现并确定其确切的内部结构。科学家已经证明,这种“原子分子”的替代形式实际上可能出现,并且也能够解释其出现和衰变情况的几种可能机理。