科學家首次公路運送反物質 測試超敏感貨物運輸技術

瑞士日內瓦的科學家近日展開一項前所未有的測試，嘗試透過公路運送反質子，過程極為精密。

歐洲核子研究組織（CERN）的專家指出，這種反物質一旦與普通物質接觸，即使只是一瞬間，亦會迅速湮滅並釋放出大量能量。是次運送測試正於CERN進行。

(美聯社圖片/Keystone, Martial Trezzini, 檔案照) 2007年3月22日，瑞士日內瓦，歐洲核子研究組織（CERN）大型強子對撞機（LHC）粒子加速器內，全球最大超導螺線管磁鐵（緊湊緲子螺線管，CMS）的磁鐵核心。 AP圖片

約100個反質子被懸浮在一個特製箱內的真空環境中，並由超低溫磁鐵固定。

整個過程預計需時約四小時，當中包括半小時的車程。

(美聯社圖片/Anja Niedringhaus, 檔案照) 2010年3月30日，瑞士日內瓦市郊，歐洲核子研究組織（CERN）的地球儀被照亮。 AP圖片

是次運送旨在測試這些微小粒子能否在不洩漏的情況下，透過公路運輸。若一切順利，反質子將會運回實驗室。

瑞士日內瓦的科學家正進行一項前所未有的測試，嘗試以貨車運送反質子，過程極其精密。

(Laurent Gillieron/Keystone via 美聯社圖片, 檔案照) 2016年2月16日，瑞士日內瓦附近的梅蘭，歐洲核子研究組織（CERN）的大型強子對撞機（LHC）隧道內，一名技術人員在新聞參觀期間工作。 AP圖片

歐洲核子研究組織（CERN）的專家指出，這種反物質一旦與普通物質接觸，即使只是一瞬間，亦會迅速湮滅並釋放出大量能量。因此，CERN的專家於周二花費四小時，小心翼翼地將約100個反質子從實驗室運出。這些反質子被懸浮在一個特製箱內的真空環境中，並由超低溫磁鐵固定。

隨後，他們會將其小心地放入貨車，並進行約半小時的車程，以測試這些微小粒子能否在不洩漏的情況下，透過公路運輸。若一切順利，反質子將會運回實驗室。

(Laurent Gillieron/Keystone via 美聯社圖片, 檔案照) 2016年2月16日，瑞士日內瓦附近的梅蘭，歐洲核子研究組織（CERN）的大型強子對撞機（LHC）隧道內，一名技術人員在新聞參觀期間工作。 AP圖片

難度在於，操控反質子等反物質是一項艱鉅任務。據科學家現時對宇宙的理解，每種粒子都存在一個對應的反粒子，兩者特性完全相同，但電荷相反。

若這些相反的粒子接觸，便會互相「湮滅」，並根據所涉及的質量釋放出大量能量。測試旅程中任何未被特製箱抵消的顛簸，都可能導致整個實驗失敗。

周二的測試是邁向未來目標的第一步，CERN期望有朝一日能將反質子運送至德國杜塞爾多夫（Düsseldorf）的海因里希海涅大學（Heinrich Heine University）供研究人員使用。在正常駕駛情況下，該大學距離CERN約八小時車程。

這些反質子被封裝在一個重達1000公斤的箱子內，名為「可移動反質子陷阱」。該裝置體積小巧，足以穿過普通實驗室的門，並可放置於貨車上。它利用冷卻至攝氏零下269度的超導磁鐵，使反質子懸浮在真空環境中，避免接觸由普通物質製成的內壁。

專家指出，周二測試中涉及的反質子質量極小，略少於約100個氫原子，因此最壞的結果僅是反質子流失。即使它們接觸到物質，所釋放的能量亦微乎其微，只有能捕捉電訊號的示波器才能偵測到。

CERN發言人泰索里（Sophie Tesauri）表示，這個陷阱「無論如何都應能容納這些反質子：無論貨車停下、重新啟動，還是需要急煞車」。然而，挑戰依然存在：該陷阱本身只能容納反質子約四小時，而前往杜塞爾多夫的車程卻是其兩倍。

這個位於日內瓦的中心最廣為人知的是其大型強子對撞機（Large Hadron Collider），該裝置透過一個長達27公里的地下隧道，利用磁鐵網絡加速粒子，使其以接近光速的速度互相撞擊。科學家隨後研究這些撞擊的結果。

然而，這個龐大而活躍的科學實驗綜合體不僅僅是關於原子撞擊：例如，萬維網（World Wide Web）便是由英國的添伯納斯李（Tim Berners-Lee）於1989年在此發明。

海因里希海涅大學被視為深入研究反質子的更佳地點，因為CERN由於其眾多其他活動，會產生大量磁場干擾，可能影響反物質的研究。

然而，要將反質子運送到那裡，它們在途中必須避免接觸任何物質。

該中心的反質子減速器（Antiproton Decelerator）會將質子束射入金屬塊，引發撞擊並產生次級粒子，當中包括大量反質子。該裝置被譽為一台獨特的機器，能為反物質研究產生低能量反質子。

實驗室官員指出，CERN的「反物質工廠」（Antimatter Factory）是全球唯一能儲存和研究反質子的地方。

該中心多年來一直進行反物質實驗，並在反物質的測量、儲存和相互作用方面取得突破。兩年前，該團隊曾將約70個質子（而非反質子）的「雲團」運送穿過CERN園區。

負責設計反物質儲存和運輸裝置團隊的負責人斯莫拉（Christian Smorra）表示，這次的實驗與上次類似，但由於涉及反質子，需要一個更優良的真空室。

緊張的測試團隊在實驗前未有接受採訪，但預計將於周二稍後解釋結果。

（美聯社）

中國一個大型地下探測器，周三公布其首批關於神秘「幽靈粒子」的重要研究結果。

位於中國的江門中微子實驗室，去年八月開始收集數據，旨在了解中微子。中微子是微小的宇宙粒子，可追溯至宇宙大爆炸，每秒有無數個無害地穿過人體。然而，它們幾乎沒有質量，難以探測。

檔案圖片：2024年10月11日，工人在中國廣東省開平市江門中微子實驗室的地下宇宙探測器底部工作。(美聯社圖片/吳漢光) AP圖片

江門中微子實驗室團隊周三在《自然》期刊發表研究報告，公布兩個月數據收集的初步發現，當中包括迄今最精確的測量結果，顯示中微子在穿梭太空時，如何在三種「味」之間轉換。

杜克大學物理學家凱特·斯科爾伯格表示，這令她非常期待未來有更多令人振奮的結果。她並無參與這項新研究。

檔案圖片：2024年10月11日，工人在中國廣東省開平市江門中微子實驗室的地下宇宙探測器附近工作。(美聯社圖片/吳漢光) AP圖片

球形江門中微子實驗室探測器位於地下700米，負責檢測來自附近兩座核電廠內部碰撞產生的反中微子。反中微子是與中微子相對的粒子，同樣神秘，科學家可透過研究反中微子，了解中微子的行為及運作方式。

當反中微子在探測器內與粒子相遇時，會產生一道閃光。

檔案圖片：2024年10月11日，一個宇宙探測器位於中國廣東省開平市江門中微子實驗室的地下。(美聯社圖片/吳漢光) AP圖片

科學家希望探測器能協助解開每種中微子「味」質量有多重的長期謎團。他們認為其中兩種質量相近，而第三種是異類，但仍不確定是兩種重一種輕，抑或相反。

研究合著者、江門中微子實驗室合作項目成員溫良劍表示，初步結果尚未解答這個問題，但已展示探測器的能力，並證明它「將能夠測試」區分中微子「味」及其質量的「更微細波紋」。

另外兩個類似的中微子探測器，包括日本的「頂級神岡探測器」及美國的「深層地下中微子實驗」，預計將於未來十年內開始收集數據，以不同方法交叉驗證中國探測器的結果。

（美聯社）