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30分钟,26英里时速,92个反质子。上周二,CERN(欧洲核子研究中心)的一群物理学家完成了一项人类从未尝试过的事——把反物质当成快递件,从"反物质工厂"运到园区另一端的实验室。

听起来像科幻片里的情节,但这件事的离谱程度在于:他们真的用了一辆改装卡车,在日内瓦郊区的普通道路上完成了运输。反物质的不稳定性人尽皆知,接触普通物质就会湮灭。把这类东西塞进真空瓶再装车,相当于用玻璃杯装岩浆然后叫辆货拉拉。

运输反物质的真正难点,不是危险,是"娇气"。

CERN的"反物质工厂"是目前地球上唯一能生产反质子的地方,产能极其有限。这次运送的92个反质子,每一个都是稀缺资源。为了保住它们,物理学家设计了一个特制真空瓶,冷却到4开尔文——约零下269摄氏度,比外太空还冷。

速度控制在26英里每小时(约42公里每小时),比市区限速还低。项目负责人Christian Smorra告诉《自然》杂志,团队"white-knuckled it"(捏紧拳头)完成了全程。这个俚语很传神:不是怕爆炸,是怕颠簸。

Stefan Ulmer,Smorra的同事,把这次运输定义为"人类从未做过的事,具有历史意义"。庆祝方式也很物理学家:买了很多香槟,邀请整个反物质研究社区来喝。

反物质运输的危险性,不如你敲一下键盘

反物质运输的危险性,不如你敲一下键盘

很多人第一反应是:万一出事怎么办?

CERN的官方说明直接给出了数字对比。如果运输途中真空瓶失效、反质子湮灭,释放的能量约为百万分之一焦耳。敲一下键盘的能量,是这个数字的1万倍。

换句话说,这次运输的风险等级,和运一车豆腐差不多。真正的技术挑战在于保持超低温和真空环境,让反质子不与任何普通物质接触。

为什么要费这么大劲?

原文提到一个关键词:"experimental noise"(实验噪声)。反物质工厂本身是个繁忙的生产线,各种设备运转会产生干扰。把反质子转移到更安静的实验室,能让后续测量精度大幅提升。

从"只能自用"到"可以外卖"

从"只能自用"到"可以外卖"

这次成功的意义,不只是CERN内部搬家。

反物质工厂1980年代末就开始运行,物理学家们梦想运输稳定反物质超过30年。"现在终于成为可能了",Smorra说。

下一步,其他实验室也能拿到CERN的反物质订单。利物浦大学物理学家Tara Shears打了个比方:"我喜欢CERN变成反物质的Deliveroo这个想法。"

Deliveroo是英国的外卖平台。这个类比很准确:以前反物质研究被地理锁死在日内瓦,现在可以"配送"到全球。

反物质研究的应用方向包括:测试粒子物理标准模型、研究物质-反物质不对称性、未来可能的医学成像技术。但这些都需要大量高精度实验数据,而数据来自更多实验室的参与。

一个产品细节:这次运输的92个反质子,在真空瓶里待了多久才被用上?CERN没有公布具体数字。但Smorra团队在庆祝时提到,他们已经开始规划下一批"订单"的路线。

如果反物质真的能像外卖一样配送,第一个非CERN的收货实验室会选在哪里?