按现有的物理规律来看,凡是具有质量的物体都会产生引力,因为反物质也有质量,所以通常认为反物质很可能也会产生正常的引力。但是反物质是一种非常特殊的物质,由于它与普通物质状态相反,所以它也有可能会产生和普通物质相反的引力。
科学的态度一向是用实验来验证理论,要搞清楚这个问题,似乎可以通过一个简单的实验就可以得到答案,即将反物质置于地球引力场中,并观察它重力的作用下是往上飞还是往下飞,就可以知道了。实际上,2013年欧洲核子研究组织(CERN)就搞了一个实验,通过测量反物质的引力质量与惯性质量的比值,来确定反物质是否具有反引力。
将引力质量与惯性质量的比值设为F,引力质量设为Mg,惯性质量设为Mi,即F=Mg/Mi,如果F=1,那么表示反物质与普通物质一样,而如果F=-1,则表示反物质拥有反引力。
实验思路为,在反氢激光物理装置(ALPHA)里释放反物质,通过观察反物质的起始位置与湮灭位置来确定F的值,其实验结果如下图所示。
上图中红点表示当前反物质湮灭位置,绿点表示之前的子样本,平行虚线代表反物质湮灭的平均值,下弯的线代表模拟程序中的重力影响。通过计算,CERN得出了F的值为-65到110之间!为什么会出现这样离谱的结果呢?其实还是因为科技水平的限制。
因为反物质极不稳定,稍不注意它就会与普通物质产生湮灭,所以目前保存反物质都是用特殊的磁场来实现,也就是说只能用电磁力来约束反物质。而引力相对于电磁力来讲是微乎其微的(一块小小的磁铁产生的电磁力,就可以击败整个地球所产生的引力,轻易的吸起一颗铁质的大头针)。用于此次实验的反物质是反氢原子,大家可以想象引力对它产生的影响有多轻微。
因此任何微小的力,都可以影响到整个实验结果,如果要完成精准的实验,就必须要保证反物质在绝对的真空里,只受到引力的影响,而且最好将其冷却到接近绝对零度的温度。显然以现在的科技水平,这是很难达到的条件。
所以说,反物质有没有反引力现在并没有定论,具体怎么样,还要等待时间来验证。也许反物质真的会往天上飞也说不清楚……