物质-反物质混合原子 每当科学家想要窥探 反物质 的神秘世界时，他们必须借用复杂的技术手段来防止反物质与周围的普通物质接触。这种隔离是至关重要，因为正如众所周知的那样，反物质一旦与普通物质接触就会立即湮灭 。 不过最近，一个国际研究团队在欧洲核子研究中心 （CERN） 进行了一项令众多科学家惊讶的实验，他们将物质和反物质结合成了奇特的、能在短时间内保持稳定的混合氦原子 ，当这些奇异的原子被浸入到超流氦 时，表现出了意想不到的行为。 这一新的结果或许将为把反物质用于研究凝聚态的性质或在宇宙射线中寻找反物质开辟一条新的路径。 减速器中的反物质粒子 根据粒子物理学的 标准模型 ，我们知道粒子与其对应的反粒子除了携带符号相反的电荷之外，其他属性都完全相同。以携带一个正电荷的质子为例，其反粒子是携带一个负电荷的反质子。 在过往的实验中，科学家尚未发现任何证据表明，质子和反质子的质量有任何不同，如果能发现任何这样的差异，那么无论多么微小，都会动摇物理学的基础。 尽管迄今为止的所有实验证据都证明它们的其他性质都完全相同，但科学家并不能排除这样的现状是由于现有实验方法不够灵敏，从而检测不到任何可能存在的细微差别所导致的。 因此，世界各地的科学家仍在试图通过改进各种技术，以便对反粒子的特性展开更精确的观测。利用磁悬浮将反物质原子置于真空腔中进行 光谱 测量是科学家们通常会采用的一种观测手段。 在新研究中，研究人员利用CERN的反质子减速器创造出了奇特的 含有反质子的氦原子 。在反质子减速器中， 高能质子在碰撞过程中所产生的反物质粒子的速度会下降，从而成为进行这类实验研究的理想材料。 在实验中，他们将缓慢地反质子与冷却到 接近绝对零度的液氦 混合，一小部分反质子会在液氦中被捕获，使得原本绕氦原子核的两个电子中的一个被反质子取代 ，形成一种能在足够长的时间内都保持稳定的结构，使得光谱学研究得以展开。 在新研究中，原子中的一个电子被反质子替代，形成了奇异的混合物质-反物质氦原子。| 图片参考来源：Nature 2.2K时的纤细光谱线 这是一次令人兴奋的突破。其实一直以来，在液体中的反物质原子都被认为是无法用激光的高分辨率光谱学来加以研究的。因为在液体中，密集排列的原子或分子之间的强烈相互作用会导致 光谱线严重加宽 。 把原子浸入到超流氦中，会使光谱线加宽。| 图片参考来源：Nature 这些光谱线就像是用于识别每个原子的＂指纹＂，它们是原子被从激光束中吸收的能量激发时所产生的共振图像。共振线在频率标尺上的确切位置以及线的形状可以揭示原子的性质、作用在反粒子上的力等信息。 如果共振线被加宽，这些信息就会被掩盖 。 在新的研究中，研究人员在不同温度下观察了反质子氦原子的光谱。他们用钛蓝宝石激光器所发射的激光照射液氦，这种激光能以两种不同的频率激发反质子原子的两种共振，结果表明， 当温度降到2.2K以下时，光谱线的形状会突然改变——在更高温度下宽宽的光谱线会在这时变得非常狭窄 。 当氦原子中的一个电子被反质子替代后，在特定温度下，谱线变窄。| 图片参考来源：Nature 在2.2K以下时，氦会开始进入所谓的 超流体 状态。超流体是一种特殊的液体状态，其特征之一就是没有内摩擦。这是氦在极低温下会表现出的一种典型的量子物理学现象。 目前，研究人员尚不清楚反质子光谱线为何会在这样的环境中发生如此惊人的变化，也不了解在这个过程中究竟发生了什么物理变化。 在黑暗中寻找光明 尽管仍有很多未知，但研究人员表示这种效应所带来的可能性是深远的。共振线的明显变窄会使得当原子被光激发时可以分辨出所谓的 超精细结构 。超精细结构是原子中的电子和反质子相互影响的结果。 除了粒子物理学之外，这种物质-反物质氦原子还可用于凝聚态物理，甚至天体物理实验中。狭窄纤细的光谱线有助于探测宇宙辐射中的反质子和反氘核。利用超流氦探测器或许还有可能帮助从太空捕获和分析反粒子，甚至有可能帮助我们解决另一个巨大的物理学谜团—— 暗物质 的本质。有理论认为，当暗物质在银河系的光晕中发生相互作用时，可能会产生反质子和反氘核，然后这些反质子和反氘核会被传送到地球上。因此在某种程度上，我们可以说反物质或许能为宇宙中的这个＂黑暗＂谜团带来光明。 撰文：不二北斗 参考来源： https://www.mpq.mpg.de/6704191/03-superfluid-helium?c=2342 https://home.cern/news/news/physics/asacusa-sees-surprising-behaviour-hybrid-matter-antimatter-atoms-superfluid 封面/首图来源：LMU München / MCQST
科学家剃除纳米晶体上的毛发以改进下一代显示器和太阳能电池芝加哥大学化学家的一项新突破有望被用来产生未来的设备，如下一代显示器和太阳能电池。自20世纪50年代以来，技术构件已经变得越来越小了。但是，为了创造未来几代的电子产品如更强大的手机太空轨道器提供最近的太阳图像欧洲太空轨道器星期六到达了最接近太阳的地方，为研究人员提供了前所未有的细节。据欧洲航天局称，该航天器在美国东部时间上午7点50分左右通过了大约三分之一的日地距离，即3000万英里。太阳活动3月18日可能的CME侧滑周末2022年3月19日的太阳活动。从图像中可以看出，从地球的角度来看，现在大部分活动都发生在太阳的四肢上。图片来自NASASDO。太阳活动更多即将到来，也许另一个芝加哥商品交易所的影太阳活动3月13日CME直击的光辉极光在2022年3月13日至14日的地磁风暴期间，太阳并没有保持安静。当极光在地球上空翩翩起舞时，太阳黑子区域AR2965爆发出M2太阳耀斑。这种温和的耀斑加热了地球的大气层，在非洲造媒体观察俄航天集团总经理俄欧火星探测器任务摁下暂停键俄罗斯或寻求中国合作伙伴俄欧火星太空生物计划（卫星通讯社图）据俄罗斯卫星通讯社28日消息，俄罗斯航天集团总经理罗戈津27日向记者表示，欧洲退出ExoMars2022火星探测器任务后，俄方或与中国或波斯湾国地球每秒630公里在宇宙中飞奔，目的地在哪？科学家给出了答案综述从微观的角度来看，任何物体都在无时无刻进行着运动在宏观来看，日常生活中所看到的静止，物理学上大多都被称为相对静止，也就是说观察者和被观察者之间因为做着同步的运动，所以看起来是静德科学家研制可极度压缩光量子气体德国波恩大学的研究人员研制了一种可以极度压缩的光量子气体。他们的结果证实了量子物理核心理论的预测。这些发现还将为可测量微小的力的新型传感器指明方向。这项研究近日发表在科学杂志上。气浙大高超团队基于宏观组装石墨烯纳米膜的室温高速中红外探测器本工作打开了从低成本商业化的单层氧化石墨烯到高结晶宏观材料再到高性能光电子器件的新道路，首次构建了大面积高结晶度宏观组装石墨烯纳米膜硅的肖特基结室温高速中红外光电子器件。通过纳米膜中国天舟二号已撤离空间站将择机再入大气层中国天舟二号货运飞船已撤离空间站核心舱组合体，引发关注。据中国载人航天工程办公室3月27日消息，天舟二号货运飞船完成空间站组合体阶段全部既定任务，已于北京时间3月27日15时59分地外文明畅谈（三）各种文明之间的关系地球是距离太阳第三的天体，太阳系是银河系的一个不起眼的小部落，而且住在郊区，银河系是拉尼亚凯亚超星系团的微不足道的星系，拉尼亚凯亚超星系团是这个直径超930亿光年NASA因突发事件再次推迟詹姆斯韦伯太空望远镜的发射时间据卫报报道，耗资100亿美元的詹姆斯韦伯太空望远镜的发射再次被推迟，因为在将望远镜放在运载火箭顶部的最后准备工作中发生了意外。该望远镜原定于12月18日被送入轨道，但现在它将不会在