根據(jù)美國(guó)加州大學(xué)河濱分校的一位物理學(xué)家進(jìn)行的計(jì)算表明，充滿正電子原子的空心球形氣泡在液氦中是穩(wěn)定的。他的計(jì)算使科學(xué)家們離實(shí)現(xiàn)伽瑪射線激光器又近了一步。伽瑪射線激光器可應(yīng)用于航天器推進(jìn)、醫(yī)學(xué)成像、和癌癥治療。

正電子是一種類似氫的原子，是物質(zhì)和反物質(zhì)的混合物——具體地說，是電子及其反粒子的束縛態(tài)，即正電子。要制造出伽馬射線激光束，正電子需要處于一種被稱為玻色－愛因斯坦凝聚的狀態(tài)——一組處于相同量子態(tài)的正電子原子，允許更多的相互作用和伽馬輻射。這種凝聚態(tài)是伽馬射線激光器的關(guān)鍵成分。

加州大學(xué)河濱分校的物理學(xué)和天文學(xué)教授艾倫·米爾斯說：“我的計(jì)算表明，一個(gè)包含一百萬個(gè)正電子銫原子的液氦氣泡的密度將是普通空氣的六倍，它將作為一種物質(zhì)——反物質(zhì)玻色－愛因斯坦凝聚而存在。”

氦是宇宙中第二豐富的元素，它只在極低的溫度下以液態(tài)形式存在。米爾斯解釋說，氦氣對(duì)正電子具有負(fù)親和力。氦氣排斥氦氣，在液態(tài)氦氣中形成氣泡。1957年首次報(bào)道了正電子在液氦中的長(zhǎng)壽命。

當(dāng)一個(gè)電子遇到一個(gè)正電子時(shí)，它們相互湮滅可能得出兩種結(jié)果：一、生成被稱為伽瑪輻射的強(qiáng)有力電磁輻射。二、生成正電子素。

米爾斯說實(shí)驗(yàn)室正在配置反物質(zhì)束，以制造米爾斯計(jì)算預(yù)測(cè)的液氦中的奇異氣泡。這樣的氣泡可作為正電子玻色－愛因斯坦冷凝物的來源。

米爾斯表示：“我們實(shí)驗(yàn)的近期結(jié)果包括：一、通過石墨烯片觀察正電子隧穿，而石墨烯片對(duì)包括氦在內(nèi)的所有普通物質(zhì)原子都是不透光的；二、形成了正電子原子激光束，這可能具有量子計(jì)算的應(yīng)用價(jià)值。”

這項(xiàng)研究得到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的支持。