好訊息，神祕的“反氫”粒子揭示了神祕的量子效應！反氫是什麼？這就要從反物質開始說起。

反物質

反物質是一種鮮為人知的物質，在我們的宇宙中很少見，它幾乎完美地模擬了物質，只是所有的屬性都顛倒過來而已。例如，電子是帶有負電荷的微小物質粒子。它們的反物質雙胞胎是攜帶正電荷的微小“正電子”。而結合一個電子和一個質子，你就得到了一個簡單的氫原子。把一個反物質正電子和一個反質子結合起來，就得到了反氫原子。當普通物質和反物質接觸時，物質和反物質粒子相互湮滅。

到目前為止，科學家所發現的反物質是物質的完美的、屬性相反的孿生兄弟，物理學中最大的謎團之一是，為什麼反物質在宇宙中成為了物質的附屬，而物質開始主宰空間。一次你，科學家認為發現兩者之間的一些差異可能有助於解釋現代宇宙的結構。

蘭姆位移

隸屬於歐洲核子研究中心(CERN)的加拿大粒子物理學家藤原誠(Makoto Fujiwara)說，蘭姆位移是尋找這種差異的好地方。藤原誠表示，自從1947年以來，量子物理學家就已經了解到了這種奇怪的量子效應，它是以亞利桑那大學物理學家威利斯·蘭姆的名字命名的。在戰後第一次重要的美國物理學家會議上，蘭姆揭示了一個奇怪的現象，那就是一些在氫原子內部看不見的東西可以推動其內部粒子，結果在質子和軌道電子之間產生了比現有核理論所允許的更大的間隙。

在1947年，Lamb和Retherford用射頻波譜的方法發現氫原子的2S（1/2）和2P（1/2）能級並不是吻合，而是存在著一個能級差，這個就是著名的蘭姆移位（Lamb shift）。蘭姆本人也因為這次精彩加精密的測量而榮獲1955年諾貝爾物理學獎。

簡單地說，蘭姆位移是“真空”效應的一種物理表現。當你通常想到真空時，你想到的是“什麼都沒有”。然而，根據量子物理學的理論，真空中充滿了所謂的“虛擬粒子”，它們其實在不斷地誕生和毀滅。這種短暫的、半真半假的粒子的神祕氣泡對周圍的宇宙產生了實實在在的影響。而在氫原子內部，它會產生一種壓力，將兩個相連的粒子分開。因此這個意外的發現才為蘭姆贏得了1955年的諾貝爾物理學獎。

幾十年來，雖然物理學家們已經知道蘭姆位移改變了氫能級，但他們不知道它是否也影響了反氫。專家表示，我們研究的總體目標是看看氫和反氫之間是否存在差異，但我們事先並不知道這種差異會出現在哪裡，這是主要的問題！

為了研究這個問題，研究人員使用歐洲核子研究中心(CERN)的反氫鐳射物理儀器(ALPHA)反物質實驗，煞費苦心地收集了反氫的樣本，因為產生一個足夠大的反氫樣本需要幾個小時。

它可以將物質懸浮在排斥物質的磁場中。然後，阿爾法的研究人員用鐳射照射被捕獲的反氫原子，研究反物質如何與光子相互作用，從而揭示小反原子隱藏的特性。

隨後阿爾法的研究人員在不同條件下對不同的反氫原子樣本重複了十幾次實驗，發現他們的儀器檢測到的氫分子的蘭姆位移和反氫原子分子的蘭姆位移沒有區別。到目前看來，人們還不知道反氫原子和普通氫原子的基本性質有什麼不同。如果我們發現任何差異，哪怕是最微小的差異，都將迫使我們徹底改變對物理宇宙的理解。

雖然研究人員還沒有發現任何差異，但反氫原子物理學對我們來說仍然是一個位置的領域。直到2002年，物理學家們甚至還沒有任何容易研究的氫氣樣本，直到2011年，阿爾法才開始捕獲氫氣樣本，這一發現是“第一步”，但在物理學家真正理解氫和反氫之間的比較之前，還有很多東西需要研究。