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美國科學家誤入風暴 見證奇妙「反物質雲」

外媒稱,2009年8月21日,一群乘坐大氣研究飛機的物理學家誤入風暴之中,突然被一片反物質雲包圍。

據西班牙《阿貝賽報》網站5月13日報道,從那以後,研究人員就試圖解開反物質雲的神秘面紗,解釋這個讓人費解的不尋常現象。現在6年過去了,雖然仍不能確定產生這一現象的原因,但研究人員在英國《等離子體育物理雜誌》雙月刊上撰文解釋幾種可能性。

美國新罕布殊爾大學物理學家約瑟夫·德懷爾當時與幾位電子研究專家一起乘坐飛機,為了便於工作,他們在乘坐的灣流V型飛機上安裝了一個粒子探測器。

飛行途中一切看似正常,直到飛機正好經過一場極其猛烈風暴雲的上方。飛行員把方向轉向雷達顯示的格魯吉亞海岸方向。但德懷爾回憶說,「事實上當時我們面對的是風暴正面,而我們的飛機正在穿過風暴」。飛機劇烈搖晃,並突然開始墜落,「我以為我們就要死了」。

在那痛苦的幾分鐘內,儀器開始顯示出一些不同尋常的東西。事實上飛機當時被一片根本不應該在那裏出現的「正電子云」(與電子相反的反物質粒子)包圍。這片雲大約有兩公里長。

迎面撞入不存在其他相關物理現象(例如強烈發射的伽瑪射線)的正電子云讓人完全想像不到,而且在物理上也解釋不通。「突然之前,我們周圍的正電子數目驟然增加,並在飛機周圍形成一片雲,這是很難解釋也很難理解的現象」。

眾所周知,風暴有時會產生能量巨大的伽瑪射線閃電,閃電在與空氣互相作用時會產生成對的電子和正電子。但是出現正電子必須要與伽瑪射線的大量增加相吻合。德懷爾解釋說,「如果出現正電子,我們應該看到放射出明亮的伽馬射線,但是我們當時唯一看到的首先是一片正電子云,然後在大約7公里之外又看到一片正電子云。後來我們才看到一道明亮的伽馬射線亮光,而這已經沒有什麼意義了」。

加利福尼亞大學專家戴維·史密斯表示,「我們預計風暴會產生某種形式的輻射,但想不到是這樣。我們甚至不知道這是本來就有的自然現象,還是因為有飛機進入的緣故」。

(除了暗物質以外)宇宙中存在兩種不同的物質:正常物質和反物質,除了電荷不同,這兩種物質其實是相同的。每個正常粒子都對應一個反粒子,而與電子對應的就是正電子。當物質與反物質相撞,兩者會立即湮滅,釋放出伽馬射線。

德懷爾表示,他們的奇怪經歷顯示出未知風暴世界的一個新信息,這是一個伽瑪射線的天地,現在知道它同時也是奇怪的反物質雲的天地。

對突然出現的正電子的一種可能解釋是,飛機在某種程度上影響了風暴的電子環境,但德懷爾認為這也是非常罕見的。還有一種解釋是,「黑暗閃電」製造了大量正電子,當時研究人員看到的可能是一種「黑暗閃電」。「黑暗閃電」是風暴內部釋放電子的一種奇怪方式,它與正常閃電交替產生。在黑暗閃電中,高能量粒子的速度很快,可能會產生有助於電場釋放的正電子。

責任編輯: 夏雨荷  來源:參考消息網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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