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[2012.03.10] 物质与反物质确实全然相反吗?

2012-3-10 08:40| 发布者: migmig| 查看: 5878| 评论: 9

摘要: 物质与反物质确实全然相反吗?
反物质

规则违逆


物质与反物质确实全然相反吗?

antimatter.jpg
086 Science and technology - Antimatter.mp3

Mar 10th 2012 | from the print edition

宇宙是物质组成的,这一点是显然的。但让物理学家感到困惑的是为什么会这样。他们对宇宙基本原则的最佳解释是名为“标准模型”的理论;根据这一理论,宇宙大爆炸应产生相等数量的物质与反物质。但众所周知的是,物质与反物质一经接触即告湮灭,在喷射出纯能量的同时消失。因此,如果初始状态这两者数量相等,宇宙便将充斥着光能,没多少其它的东西。

但实际情况并非如此,究其原因,一定是物质与反物质实际上并非全然相反;而在它们的这种不平衡中存在某种玄机,允许物质占据优势。所以,这种玄机到底是什么,便成了一个非常有趣的问题。有几个实验科学家团队正在研究这一问题,其中两个刚刚宣布了他们的最新结果。它们一个是在日内瓦附近的欧洲核子研究中心(CERN)工作的团队,另一个是在芝加哥郊外的费米实验室(Fermilab)。

在CERN工作的团队名为阿尔法合作(ALPHA collaboration),研究的是反氢原子。在这些原子中,一个带正电荷的反电子(又称正电子)围绕一个带负电荷的反质子旋转。去年ALPHA成功地使用磁阱,创纪录地令反氢原子存活长达16分钟之久。这一时间足以让反氢原子弛豫,回到基态,即它们可能达到的能量最稳定状态。物理学家因此可以检测反氢原子,因为处于基态的反氢原子不会在原子内部发生令人迷惑的变化。现在ALPHA团队在《自然》杂志上发表论文,宣布他们已经进行了第一种检测。他们使用微波光子轰击反氢原子,并观测这些原子在轰击过程中的表现是否与普通氢原子的表现互成镜像。

令人失望的是,回答是肯定的。以合适频率的微波轰击普通氢原子可以反转其中电子的自旋,使其跃迁离开基态。在实验精度可以达到的范围内,正电子的自旋反转似乎与电子的自旋反转发生在同一微波频率上。也就是说没有发现不平衡。

但使用费米实验室的对撞机(CDF)的研究人员似乎确实证实了物质与反物质之间的差异。他们一直在研究一种叫做电荷共轭宇称(CP)违逆的不平衡形式。标准模型允许少量这种违逆存在,但远未达到可以解释物质在宇宙中占据优势的程度。CDF团队认为,他们在一种名为D0-介子的粒子中发现的违逆比允许量多出了一点。

D0-介子衰变时会产生叫做π介子和K介子的子粒子。根据标准模型,物质与反物质形态的D0-介子衍生出的这两种子粒子应该有相同的比例。去年CERN的结果显示出不同的比例,这意味着CP违逆的新来源。费米实验室的正负质子对撞机(Tevatron accelerator)在关闭前得到过一些实验数据,但未加分析; CDF团队现在分析了这些数据,其结果支持CERN的上述观点。但即使这一额外的CP违逆得到证实,它依旧过于微小,无法解释宇宙的存在。但这会是在标准模型盔甲上砍开的一道裂纹,人们或许可以沿着这道裂纹插入一根撬棍,得到更多的解释。

感谢译者 悠悠万事97 点击此处阅读双语版



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最新评论

引用 yannanchen 2012-3-10 06:58
something in the asymmetry 应是某种东西,而不是玄机。
引用 yannanchen 2012-3-10 06:59
本帖最后由 yannanchen 于 2012-3-10 07:03 编辑

They used microwaves to nudge the anti-atoms
微波就是了, 为什么要译成微波光子?
对现代物理学, 我是文盲。
引用 contrary 2012-3-10 12:56
Their best theory of universal fundamentals, known as the Standard Model
他们对宇宙基本原则的最佳解释是名为“标准模型”的理论;
他们用以解释宇宙基本原则的最佳理论是“标准模型”;

allowed matter to prevail 允许物质占据优势
allow 让,无须允许

because there are no confusing changes happening inside the atoms themselves
因为处于基态的反氢原子不会在原子内部发生令人迷惑的变化。
因为处于基态的反氢原子内部不会发生难以解释的变化。

with microwaves of the right frequency  以合适频率的微波
我觉得这里可以译特定频率,合适一词似乎不够scientific

do seem to have confirmed a discrepancy between matter and antimatter.
似乎确实证实了物质与反物质之间的差异。
似乎确实证明了物质与反物质之间存在差异。这样读来似乎平衡一点
引用 董刚 2012-3-10 23:20

引用 柒。 2012-3-10 23:29
This, in turn, makes them open to physicists’ probings, because there are no confusing changes happening inside the atoms themselves.
物理学家因此可以检测反氢原子,因为处于基态的反氢原子不会在原子内部发生难以解释的变化。

此外,由于基态环境排除了原子自身变化所产生的干扰,反氢原子的研究便可顺利开展。

很精准。
引用 悠悠万事97 2012-3-11 06:09
回复 柒。 的帖子

This, in turn, makes them open to physicists’ probings, because there are no confusing changes happening inside the atoms themselves.
物理学家因此可以检测反氢原子,因为处于基态的反氢原子不会在原子内部发生难以解释的变化。

此外,由于基态环境排除了原子自身变化所产生的干扰,反氢原子的研究便可顺利开展。

你的建议好像与原文有细微差异。1)in turn不是“此外”,而是“依次”;2)“基态”不是一种环境,而是原子所处的能量状态(能量最低,因此最稳定);3)所谓confusing changes主要指的是非基态(能量较高的状态)原子中的电子向能量最低态弛豫造成的变化,这种变化往往不易确定……probing主要指某些“探针”方法,如前面说的微波轰击等。
引用 柒。 2012-3-11 19:18
悠悠万事97 发表于 2012-3-11 06:09
回复 柒。 的帖子

This, in turn, makes them open to physicists’ probings, because there are no conf ...

很受教,看来不懂科技是不能翻译的。呵呵
引用 Dezazer 2012-3-13 20:08

没怎么看懂,也不了解这个学科方面的术语,所以... ...
所以这应该是我挑刺以来回复内容最少的一次了~
我很有挫败感啊~~╮(╯▽╰)╭


(1)
物理学家因此可以检测反氢原子,因为处于基态的反氢原子不会在原子内部发生难以解释的变化



我觉得意思:因此物理学家可以对反氢原子进行研究,因为在这段时间内(16分钟)反氢原子的

原子内部并未发生难以解释的变化。

(2)
离开基态

离开...状态?似乎有点怪~~

脱离..状态?

(3)
The researchers from the Collider Detector at Fermilab
lz原译:但使用费米实验室的对撞机(CDF)的研究人员

我觉得这里的Collider Detector应该是个“研究小组”之类的因为researcher后面的介词是from啊~
引用 悠悠万事97 2012-3-13 21:36
回复 Dezazer 的帖子

没怎么看懂,也不了解这个学科方面的术语,所以... ...
所以这应该是我挑刺以来回复内容最少的一次了~
我很有挫败感啊~~╮(╯▽╰)╭
嗯,不敢说这个坛子里没有人完全懂得这篇文章,但肯定是少而又少,而我虽然译了文,但绝对不在这有数的几个人之内,所以大家谁都不必纠结,毕竟这是科学的前沿阵地啊。


(1)
物理学家因此可以检测反氢原子,因为处于基态的反氢原子不会在原子内部发生难以解释的变化。

我觉得意思:因此物理学家可以对反氢原子进行研究,因为在这段时间内(16分钟)反氢原子的原子内部并未发生难以解释的变化。
我稍微多说几句吧,希望能讲对。原文That is plenty of time for them to relax into their ground state, the most energetically stable condition they can be in. This, in turn, makes them open to physicists’ probings, because there are no confusing changes happening inside the atoms themselves.
前一句说的是反氢原子回到基态,接着的This,in turn,指的是回到基态以后的反氢原子依次可以……
基态原子处于可能的能量最低状态,在没有得到外部能量补充的情况下是不会发生改变的,因此是最稳定状态;相比之下,处于其他状态的原子的能量都高于基态,都有一个自发倾向:要释放它所具有的额外能量,向基态跃迁。这种跃迁有多种可能性,因此难以预料。文中所说的16分钟在原子尺度上确实是一段非常长的时间,足以使处于较高能量状态的原子释放出额外能量,回到基态,也就是最稳定的状态,同时是观察结果最不受干扰的状态。


(2)
离开基态

离开...状态?似乎有点怪~~

脱离..状态?
这里我也不很拿得准……不接触这一类东西的时间很长了,书也不在手边。

(3)
The researchers from the Collider Detector at Fermilab
lz原译:但使用费米实验室的对撞机(CDF)的研究人员

我觉得这里的Collider Detector应该是个“研究小组”之类的因为researcher后面的介词是from啊~
Collider Detector at Fermilab是“费米实验室的对撞机”;因此或许可以译为“费米实验室的对撞机研究小组”,但问题是这台对撞机已经停止使用了,小组是否存在也不得而知,因此用了“使用费米实验室的对撞机(CDF)的研究人员”,因为这些人正在分析该仪器过去取得的数据。

这个短,额就先回了,正在翻的那篇蒙古的briefing很让人纠结……

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