當(dāng)你扔下反物質(zhì)時(shí)，它會(huì)飄浮還是下落?甚至有沒(méi)有可能逆向上升?《自然》雜志27日發(fā)表一項(xiàng)粒子物理學(xué)研究稱，歐洲核子研究中心報(bào)告了對(duì)反氫原子自由下落的首個(gè)直接觀測(cè)，結(jié)論提示：反物質(zhì)和普通物質(zhì)受到的引力相同。

愛(ài)因斯坦在1915年提出的廣義相對(duì)論描述了引力的效應(yīng)，提出至今已得到大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。廣義相對(duì)論中的弱等效原理指出，所有物體不論質(zhì)量和組成，在引力作用下都會(huì)以相同的方式自由下落。雖然主流觀點(diǎn)認(rèn)為反物質(zhì)在地球引力下也會(huì)出現(xiàn)物質(zhì)的行為，但由于難以創(chuàng)造嚴(yán)格對(duì)照的實(shí)驗(yàn)條件，這方面一直缺乏直接觀測(cè)。

歐洲核子研究中心的阿爾法合作組于2018年建造了ALPHA-g探測(cè)器，這是一個(gè)反氫原子的磁阱，專門(mén)用于研究引力效應(yīng)。2010年，阿爾法合作組捕獲大量反氫原子，而該探測(cè)器內(nèi)懸浮的反氫原子一旦被釋放，它們的后續(xù)運(yùn)動(dòng)就可用來(lái)推斷引力的影響——如果底部掉落的比頂部更多，那么反物質(zhì)原子可能和普通物質(zhì)具有相同的行為。此次，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)該實(shí)驗(yàn)觀察到，釋放到ALPHA-g的被磁阱捕獲的反氫原子，更傾向于從裝置的底部下落。

該研究結(jié)果驗(yàn)證了反物質(zhì)和普通物質(zhì)受到相同引力效應(yīng)的主流觀點(diǎn)，這與廣義相對(duì)論的預(yù)測(cè)相符。研究人員認(rèn)為，該研究為進(jìn)一步檢驗(yàn)弱等效原理鋪平了道路，有望增進(jìn)人們對(duì)反物質(zhì)的引力性質(zhì)的理解。

反物質(zhì)1932年才被發(fā)現(xiàn)，但廣義相對(duì)論1915年就被提出了。對(duì)所有物質(zhì)“一視同仁”的廣義相對(duì)論，能涵蓋反物質(zhì)嗎?實(shí)際上，沒(méi)有任何理論預(yù)測(cè)引力場(chǎng)會(huì)排斥反物質(zhì)，換句話說(shuō)，反物質(zhì)不代表反重力。如今的實(shí)驗(yàn)在證明這一點(diǎn)的同時(shí)，也讓物理學(xué)家進(jìn)一步了解反物質(zhì)的本質(zhì)，從宏觀方面講，這一結(jié)果可幫助人們探求宇宙形成初期反物質(zhì)比重之謎;從實(shí)用角度看，其還可推動(dòng)正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)的進(jìn)步，它正是通過(guò)對(duì)反物質(zhì)的應(yīng)用來(lái)檢測(cè)癌癥，真正挽救了許多生命。