中國科學(xué)院近代物理研究所等研究機構(gòu)的科學(xué)家通過參與一項國際合作研究，在美國相對論重離子對撞機上開展的對撞實驗中觀測到了一種新的名為“反超氫-4”的反物質(zhì)超核，這一發(fā)現(xiàn)使人類在反物質(zhì)研究方面又進了一步！

自1928年著名物理學(xué)家狄拉克在理論上預(yù)示反物質(zhì)的存在以來，科學(xué)家迄今僅發(fā)現(xiàn)6種反物質(zhì)超核和反物質(zhì)原子核，而“反超氫-4”是科學(xué)家在實驗室中發(fā)現(xiàn)的迄今最重的反物質(zhì)超核。

反物質(zhì)是一種與普通物質(zhì)相對應(yīng)的物質(zhì)形態(tài)。普通物質(zhì)由粒子構(gòu)成，而反物質(zhì)則由反粒子構(gòu)成。反粒子具有與普通粒子相同的質(zhì)量，但電荷、磁矩等性質(zhì)相反。目前已知的絕大部分基本粒子都有對應(yīng)的反粒子存在。

對于粒子概念，許多人可能不清楚，這里簡單科普一下。構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子可以分為夸克、輕子和傳播子這三大類。若干個夸克可構(gòu)成強子這類復(fù)合粒子。強子種類繁多，除了重子和介子，還存在四夸克態(tài)、五夸克態(tài)等類型。重子是由三個夸克組成的強子；介子則是由一個夸克和一個反夸克組成的強子，如π介子、K介子等。

其中，重子又可分為核子和超子。核子就只有兩種粒子，質(zhì)子和中子，可以形成原子核；超子是含有奇夸克的重子，質(zhì)量比核子更重，如Λ超子、Σ超子等。超子壽命很短，可以在原子核中短暫存在，一般不能單獨構(gòu)成原子核。

科學(xué)家新發(fā)現(xiàn)的反超氫-4由一個反質(zhì)子、兩個反中子和一個反Λ超子組成的反物質(zhì)超核。“反超氫-4”含有一個反超子，這意味著它是不穩(wěn)定的，壽命很短。

當(dāng)反物質(zhì)與普通物質(zhì)相遇時，會發(fā)生湮滅反應(yīng)，正反物質(zhì)的質(zhì)量會100%轉(zhuǎn)化為能量，能量通常以高能光子的形式釋放。需要指出，湮滅并不是物質(zhì)憑空消失了。質(zhì)量和能量其實是一回事，所謂質(zhì)能轉(zhuǎn)換，只不過是物質(zhì)從一種形態(tài)轉(zhuǎn)換成了另外一種形態(tài)，整個過程中質(zhì)能仍然守恒。

當(dāng)一克反物質(zhì)與一克普通物質(zhì)相遇并發(fā)生湮滅時，其釋放的能量是極其巨大和可怕的。根據(jù)愛因斯坦發(fā)現(xiàn)的質(zhì)能方程，一克物質(zhì)與一克反物質(zhì)湮滅所釋放的能量，相當(dāng)于約 4.3萬噸 TNT 炸藥爆炸所釋放的能量。如此巨大的能量瞬間釋放，會產(chǎn)生極其強烈的爆炸和輻射。這種爆炸的威力足以摧毀一個小城市的很大一部分區(qū)域，造成極其嚴(yán)重的破壞和人員傷亡。

不過，反物質(zhì)雖然很可怕，但由于在能量釋放方面是已知最高效的，比核聚變還高效上百倍，因此在能源、航天等領(lǐng)域有潛在利用價值。

然而，目前人類還無法利用反物質(zhì)，因為在現(xiàn)有的技術(shù)和理論條件下，反物質(zhì)的制造成本非常高昂和低效，想制造一克反物質(zhì)都困難！另外，因為正反物質(zhì)相遇會湮滅，這導(dǎo)致反物質(zhì)在整個宇宙中都非常罕見。

科學(xué)家認為，在宇宙誕生之初，因為某種物理機制導(dǎo)致對稱性破缺，結(jié)果正物質(zhì)比反物質(zhì)多了那么一丁點。正反物質(zhì)涅滅后剩下的一丁點兒物質(zhì)最終構(gòu)成了現(xiàn)在的世界。幸好有這種機制的存在，不然人類就沒有機會出現(xiàn)，這個世界也就不會存在。通過對反物質(zhì)進行深入研究，科學(xué)家或許能夠破解“正反物質(zhì)不對稱之謎”，甚至有可能因此發(fā)現(xiàn)大批量制造反物質(zhì)的捷徑。