中科院上海光机所强场激光物理重点实验室宣布其利用超强超短激光成功产生了反物质——超快正电子源，这一消息一经报道立即引发了国内外的广泛关注。这一研究成果也发表在了国际学术期刊《等离子体物理》，反物质这一听起来让人倍感抽象的词也不再只是存在于科幻电影当中。其实早在2011年中美两国的科学家就已经合作并研究制造出反氦4，即反α粒子，它是迄今为止最重的反物质，而这一研究也为人类探索反物质立下了重要的里程碑。听了那么多关于反物质的消息，让人不禁既觉高大上又一头雾水。反物质是什么东西？它有什么作用？超强超短激光又是什么呢？

 

什么是反物质？

 

我们都知道世界是一个微观的存在，所有的物质基本上都是由质子、中子、电子等等组成。而多数物质都有其对立的存在，反物质就是物质的对立存在，即正电子。它由反粒子构成，两者均会与其对立存在的物质相结合，然后在湮灭过程中释放出高能量的伽马射线和光子。它在湮灭时所释放的能量远远超过核聚变时产生的能量，因此对于反物质的研究一直都是各国科学家所致力的。超快正电子源就是反物质的一种，此次利用超强超短激光所产生的超快正电子源就是中国科学家利用飞秒拍瓦的激光装置所获得的，它可被很好地应用于医疗领域如癌症治疗，工业领域如材料探伤以及高能物理领域，这也意味着超快正电子源将在激光驱动正负电子对撞机的研究上大展身手。但在利用飞秒拍瓦激光装置和高压气体靶相互作用产生反物质时，由于会释放的巨大的伽马射线，因此通常都会在设备外围设置屏蔽件，即钨合金屏蔽件。它的高密度特性使其具有高辐射屏蔽效能，因而能很好地阻挡激光作用时产生的辐射。

 

反物质的作用是什么？

 

首先反物质最大的作用就在于对物体材料内部的探伤，即利用超强超短激光在物体材料内部制造反物质后，依靠检测反物质与内部的物质湮灭时产生的伽马射线来无损地检测材料内部的情况，即是否有缺陷或损伤。其次反物质在与物质结合湮灭时产生的高能量可以为人类提供巨大的清洁能源，从而改变目前地球能源紧缺的现状。最后，随着科研技术的进步，反物质的作用必然也不会只是仅限于此，也可利用它来探知宇宙的奥秘，研究新的物理现象亦或者发现新的物质现象等，这些都值得我们拭目以待。

 

超强超短激光是什么？

 

我们都知道在做功不变的情况下，时间越短，功率就越大，由此产生的能量也会越大。此次中国科学家成功获得反物质所利用的设备就是超强超短激光装置，所谓超强超短激光装置是一种超大功率的激光装置，它的强指的就是高能量、高强度，而短就是时间短，即飞秒拍瓦。飞秒（fs）是一个时间计量单位，即毫微微秒。这是什么概念呢？简单来说，1秒=10¹⁵飞秒，此次的超强超短激光装置就是飞秒级别，相当于可得到1000万亿瓦的功率。这对于高能物理学研究和核研究的贡献无疑是巨大的，可用于人工可控核聚变的条件以及制造高端的激光武器。虽然超强超短激光产生反物质的这一伟大科技进步将在未来发挥巨大的作用并造福人类，但就目前看来，其研究所耗费的成本，无疑也是十分巨大的。