在过去的 200 年里,氢原 子光谱在物理学研究中起到了 极为重要的作用,包括太阳光 谱测量、玻尔量子模型、准确 预言跃迁频率的量子电动力学 等等,而最近,它又一次出现 在了激动人心的物理学前沿 : 欧洲核子研究中心(CERN)下属的 ALPHA 实验首次测量出了反氢原子的跃迁光谱。反氢 原子由一个反质子和一个正电子组成,ALPHA 从反质子减速 器中取得反质子,然后使它们减速、冷却,再与来自 Na-22 放 射源的正电子结合,产生反氢原子。由于反氢原子具有微小的 磁偶极矩,它们就可以被陷俘在由几个磁场叠加产生的特殊的 势阱中。实验测得反氢原子的跃迁频率与普通氢原子完全相同, 误差小于 2 × 10-10。这符合电荷-宇称-时间反演对称性(CPT对称性)的理论预测,但实验物理学家仍然在积极地提高测量 精度,因为如果 CPT 对称性出现破坏,或许就能解释为什么今 天宇宙几乎全由物质,而非反物质组成。
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