antihydrogen是什么意思，antihydrogen的意思翻译、用法、同义词、例句

antihydrogen英标

英:/',æntɪ'haɪdrədʒən/

常用词典

[核] 反氢

例句

Antihydrogen atoms are captured for the first time.

第一次捕获到反氢原子。

The electrically neutral antihydrogen atoms are left behind.

而反氢原子由于呈电中性而留了下来。

In that time some of the particles get together and form antihydrogen.

这段时间内一些粒子聚合成反氢原子。

Antihydrogen atoms were produced in the past by several experiments at CERN.

欧洲核子研究中心在过去的几个实验中都产生了反氢原子。

All this happened inside a magnetic bottle that traps the antihydrogen atoms.

这一切都发生在一个俘获反氢原子的磁瓶里。

专业解析

反氢原子（Antihydrogen）是氢原子对应的反物质形态。它是目前人类在实验室中能够制造并研究的最简单的反物质原子。

基本构成：
- 反氢原子由一个带负电荷的反质子（Antiproton）作为其原子核。
- 一个带正电荷的正电子（Positron，即电子的反粒子）围绕该反质子核运行，构成其“反电子云”。
- 这与普通氢原子（由一个带正电荷的质子和一个带负电荷的电子组成）正好相反。
物理特性：
- 根据粒子物理学的标准模型和CPT对称性原理（电荷共轭、宇称、时间反演对称性），反氢原子在理论上应具有与普通氢原子完全相同的质量和光谱特性（如能级结构、跃迁频率）。
- 这意味着反氢原子应该吸收和发射与氢原子相同波长的光（例如著名的莱曼系、巴耳末系光谱线）。
研究意义与挑战：
- 检验基础物理定律：精确比较反氢原子和氢原子的性质（特别是光谱）是检验CPT对称性这一物理学基本定律的最直接方法之一。任何微小的差异都可能指向新物理现象或对现有理论的修正。
- 反物质之谜：宇宙中物质（正物质）占绝对主导地位，反物质极其稀少。研究反氢原子有助于理解宇宙初期物质与反物质的不对称性（即“重子不对称问题”）之谜。
- 制造与约束困难：反粒子（反质子和正电子）在与普通物质接触时会立即湮灭，释放巨大能量。因此，制造反氢原子并将其约束在超高真空的磁阱中足够长时间以进行精密测量，是极其困难的技术挑战。
研究现状：
- 欧洲核子研究中心（CERN）的反质子减速器（Antiproton Decelerator, AD）及其上的实验（如ALPHA、ATRAP、ASACUSA、BASE）是国际上研究反氢原子的核心平台。
- 科学家们已成功实现了反氢原子的合成、约束（捕获）在磁阱中长达数小时甚至更久，并对其光谱（如1S-2S跃迁、超精细结构）进行了初步但越来越精密的测量。目前测量结果与普通氢原子一致，支持了CPT对称性。
- 研究还扩展到反氢原子的重力响应（即反物质是否受到引力的吸引或排斥），这是另一个探索物质-反物质对称性的关键方向。

反氢原子是反质子与正电子结合形成的反物质原子，是普通氢原子的反物质对应物。对其精确性质的研究，特别是与氢原子的比较，是检验物理学基石（如CPT对称性）和探索宇宙中物质-反物质不对称性起源的关键前沿领域。相关研究主要在CERN进行，并取得了包括合成、约束和光谱测量在内的重大进展。

来源参考：

欧洲核子研究中心（CERN）关于反物质研究的官方介绍：https://home.cern/science/physics/antimatter
《自然》（Nature）期刊关于反氢原子研究的综述性文章（例如搜索 "Antihydrogen research in Nature"）。
美国物理学会（APS Physics）相关主题的背景资料：https://www.aps.org/publications/apsnews/201011/physicshistory.cfm (关于反物质发现历史，包含背景信息)。
ALPHA实验合作组在《自然》等期刊发表的反氢原子约束与光谱测量成果（例如：Nature 541, 506–510 (2017) 关于反氢原子光谱；Nature Communications 12, 3409 (2021) 关于重力研究初步结果）。

网络扩展资料

Antihydrogen（反氢原子）是氢元素的反物质形式，其构成与普通氢原子相反。以下是详细解释：

1.基本构成

普通氢原子由1个质子（带正电）和1个电子（带负电）组成。
反氢原子则由1个反质子（带负电）和1个正电子（带正电）构成。

2.性质与挑战

反氢原子与普通氢原子质量相同，但电荷相反。两者相遇时会湮灭并释放能量。
由于反物质极不稳定，实验中需通过磁场约束反质子和正电子，并控制它们在极低温下结合。

3.研究意义

反氢原子的合成与观测有助于验证物理学中的对称性理论（如CPT对称性），并为宇宙中物质-反物质不对称性提供线索。
例如，欧洲核子研究中心（CERN）的ALPHA实验曾成功捕获反氢原子数分钟，研究其光谱特性。

4.历史背景

1932年，正电子（反电子）被卡尔·戴维·安德森发现，为反物质研究奠定基础。
1995年，科学家首次在实验室中合成反氢原子，但早期成果仅能短暂存在。

如需进一步了解实验细节或最新进展，可参考粒子物理学相关权威文献或CERN的公开报告。

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