一项新的实验表明，同普通物质一样，反物质也会因重力而下坠。这一发现并没有让物理学家感到震惊，但确实给一些不寻常的理论泼了冷水。
　　“这是科学家的一个美丽实验。”法国国家科学研究中心宇宙学家GabrieChardin表示，它对假设反物质经历反引力的推测性理论是一个“打击”，但还不是致命的创伤。
　　根据所谓的等效原理，在引力场中，所有物体都以相同的速度下落，无论它们是由什么组成的。伽利略曾通过将不同材料的球滚下一个小坡道证明了这一原理。爱因斯坦则从这个原理出发，推断出引力是由大质量物体扭曲空间和时间产生的，这是广义相对论的基础。然而，直到现在，还没有人测试过等效原理是否适用于物质和反物质。
　　为了找到答案，物理学家在欧洲粒子物理实验室欧洲核子研究中心的反氢激光物理装置上进行了升级版的伽利略跌落实验。首先，该团队使用电场捕捉粒子碰撞中产生的反质子和反电子。他们诱使这些粒子形成反氢原子，并用围绕带电粒子的磁阱捕获了反氢原子。随后，他们释放反氢原子——每次实验约释放100个，然后看看它们是下落还是上升。
　　丹麦奥胡斯大学物理学家JeffreyHangst是ALPHA团队的负责人，他说，实验的细节要复杂得多。反氢原子温度相对较高，移动速度快，容易从圆柱形陷阱的顶部和底部飞出，从而使重力的影响难以辨别。更重要的是，即使是一个微小的杂散磁场，也可能将不成比例的反氢原子发送到陷阱的顶部，从而产生虚假的反重力信号。
　　为了控制这种影响，AL-PHA团队利用捕获反氢原子的磁场，在释放它们时将其轻微地向上或向下推。Hangst说，这项技术“给了我们一个旋钮，让我们可以在同一方向或逆重力方向上施加额外的力，并控制结果”。在多次实验中，研究人员改变了额外作用力的方向和强度，并将从陷阱底部掉出的原子比例与模拟结果进行了比较。
　　从数量上讲，该实验表明，反物质受到的引力是普通物质的75%，误差为20%——这两者在统计上是一致的。Hangst说，99.9%的物理学家都能预测到这个结果。
　　2012年，Chardin和一位同事曾假设宇宙可能包含等量的物质和反物质，后者受到反重力的影响。这似乎是不可能的，因为天文学家还没有观察到反物质星系或物质和反物质的相互湮灭。但是反重力避免了这个问题，Chardin说，它还可以解决宇宙学中两个最大的难题：神秘的暗物质——其引力使星系保持完整，以及更奇怪的暗能量——它正在拉伸空间并加速宇宙膨胀。
　　在相反力的作用下，物质和反物质会分离。物质会聚集形成星系。反物质会在星系之间尽可能稀薄地扩散，就像暗能量一样。新的结果似乎推翻了Chardin的模型，因为它排除了反重力与重力相等的可能性。然而，Chardin指出，他的理论真正需要的是受到一定排斥的反物质，而这个结果还不够精确，无法排除这种可能性。

（据《中国科学网》）