癮科學:通往反物質能量的一小步
每次一聽到「反物質」這個詞,腦袋中都不免會閃過各種非常科幻的場景 -- 用反物質做燃料的太空戰艦從炮口射出反物質彈,擊中敵艦後敵艦就在一陣光中消失無蹤。問題是,我們到底離這個夢想的世界還有多遠呢?17 號在英國自然期刊上發表的反物質「突破」,是 CERN 的科學家們成功地讓 38 顆反氫原子存在 0.17 秒 -- 這樣的數字雖然不論是量產還是儲存,都還差得很遠,在反物質的研究上只是一小步,但卻是得來不易的一小步呢!
為什麼反物質這麼難搞定?這主要來自於反物質最著名的特性:當反物質接觸到物質時,兩者會互相抵消而「湮滅」(我總覺得這個描述會產生誤解,畢竟東西不是就消失了,而是轉換成了另一種形式),並產生大量的能量。物理學最大的謎團之一正與反物質有關,即大霹靂的發生應當對物質和反物質是一視同仁的,為什麼最後物質比反物質多了那麼一點點(大約每十億顆多一顆),以至於當所有的物質和反物質都湮滅後,還有這麼一點點額外的物質留了下來,形成星系、星球、行星、你我?

不,這張圖和反物質一點關系也沒有。我只是找了一張看起來很厲害的圖而已。
雖然目前的宇宙裡充斥著物質,但這並不表示自然界中產生反物質是非常稀罕的事,甚至地球上空的范艾倫輻射帶受到高能宇宙射線碰撞時,也會產生反物質,更不要說靠近星系中心的黑洞,極有可能正在大量地產生反物質中。只是任何自然產生的反物質,都會很快地被它所接觸的第一顆物質消滅,因此我們觀測得到的宇宙 中,並沒有大量的反物質存在的跡象。不過科學家也不排除可能有部份的宇宙區域裡是反物質多於物質的,只是因為和物質沒有一個接觸的邊界(接觸的話應該會是個非常強的伽碼射線源),或是我們的探測不得法,因此目前還沒能發現有這樣的區域存在。

Discovery 看多了之後想像中的正子 右:科學家實際看到的正子