物質與反物質

這個消息初步證明了「反物質」的存在，然而「反物質」的存在似乎還跟「時間」、「空間」、「微能量」有關，現在的一點科學成就來自「巧合機率」，以現在的科技能證實的部分還很有限，不過已經有越來越多人有「反物質」的概念了。

這方面的觀念會引發更多有趣而困擾的問題，或許有一天能解釋許多「不可思議的謎團」。

物理：由物質與反物質所組成的分子初登場

轉載自科景  

編輯 John C. H. Chen 報導

由兩個電子及兩個正電子所組成的"dipositronium"是第一個由物質及反物質所組成的分子。這個分子首次在實驗室被製造並觀察。

由電子與正電子所組合而成的電子偶素(Positronium)性質類似於氫原子，幾乎可以被認為是最輕的"原子"。因此，科學家很自然的想要將兩個電子偶素結合以形成類似氫分子的雙電子偶素。不過這個想法在實驗上有很大的困難，因為正負電子一碰撞就會消滅，所以單一電子偶素已經相當不穩定，更不用說是將電子偶素聚集到足夠大的數量並讓他們靠的夠近，讓他們有機會結合而形成分子狀態。

University of California at Riverside的David Cassidy 及 Allen Mills成功克服了這個困難。他們設計了一個正子阱，捕捉了大約兩千萬個由鈉-22衰變所產生的正子。接著將正子阱中的正子轉移到多孔二氧化矽薄膜上，讓正子與多孔二氧化矽薄膜中的電子結合以產生電子偶素。其中有些電子偶素會跑到二氧化矽的表面上，進而與其他的電子偶素結合而成為電子偶素。

電子偶素根據組成電子的自旋方向，可分成"para" state及"ortho" state。para state的生命期大約為125ps，但是ortho state可以長到142ns。因為只有ortho state的電子偶素可以產生雙電子偶素，但是形成雙電子偶素之後，裡面的電子可能會互相交換，使得其中一個電子偶素變成para state，因此一般來說，雙電子偶素的生命期會比ortho state的電子偶素要短些。

因此他們可以利用正負電子湮滅所產生的gamma ray及其生命期來確認是否產生雙電子偶素。 根據他們表示，下一步就是要利用雙電子偶素來試著製造出玻色愛因斯坦凝聚態。根據計算，利用雙電子偶素來製造BEC的話，所需的臨界溫度會比目前所用的原子氣體要高的多。

原始論文 Nature 449 195

參考來源：  

• physicsworld.com: Matter-antimatter molecule makes its debut