科技日報記者 張佳欣
據英國《自然》雜志24日報道，歐洲核子研究中心（CERN）科學家團隊首次成功實現了對地球上最昂貴、最不穩定的反物質的可控運輸。
反物質被認為是普通物質的“鏡像物”，兩者一旦接觸，就會發生湮滅并完全轉化為能量，因此對其存儲和移動一直是極具挑戰性的。長期以來，科學家只能在產生反物質的實驗裝置附近開展研究，而無法將其運送到更適合精密測量的實驗環境中。
此次，團隊利用一種特殊設計的電磁捕獲裝置，將92個反質子小心翼翼地裝入便攜式“陷阱瓶”中，并通過卡車在實驗園區內完成了約30分鐘、超過8公里的運輸。這一成果標志著人類在反物質操控技術方面邁出關鍵一步，為開展更高精度的基礎物理研究創造了條件。
團隊開發的電磁捕獲裝置通過超導磁體產生穩定磁場，使反質子始終懸浮在電磁陷阱中，避免接觸容器壁。同時，裝置需要通過低溫系統將溫度維持在約4開爾文（約-269℃）的極寒環境，并保持超高真空，以防反物質與空氣中的粒子接觸而湮滅。他們還在裝置中集成了監測系統，使運輸過程中能夠實時掌握反質子狀態。
CERN是目前全球唯一能夠批量產生反質子的科研機構。科學家通常讓高能質子束猛烈撞擊金屬靶材產生反粒子，再借助電磁場捕獲并減速這些粒子，但在這一過程中大部分反粒子都會損失掉。
據介紹，制造1克反物質的成本可達數萬億美元，而它的湮滅會釋放出堪比核彈的能量。但按照當前生產速度，人類要積累1克的反物質，所需時間可能是宇宙年齡的10倍。
接下來，團隊計劃進一步在CERN園區內驗證反質子轉移實驗，未來還計劃將反質子運輸約700公里至德國杜塞爾多夫的新實驗室，以期在更低磁場干擾環境下開展精密測量，相關精度有望提升10—1000倍。
