伽馬射線是波長(zhǎng)小于0.1納米的電磁波，是比X射線能量還高的一種輻射，伽瑪暴的能量非常高。但是大多數(shù)伽馬射線會(huì)被地球的大氣層阻擋，觀測(cè)必須在地球之外進(jìn)行。但科學(xué)家通過(guò)反物質(zhì)原理演示伽瑪射線激光的形成。

　　據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，伽瑪射線、物質(zhì)、反物質(zhì)這些名詞通常只能在科幻小說(shuō)中出現(xiàn)，但現(xiàn)在科學(xué)家試圖利用反物質(zhì)的基本原理來(lái)創(chuàng)建伽瑪射線激光，我們目前已經(jīng)掌握了許多種波長(zhǎng)的激光，可覆蓋從紫外到X射線波段，而伽瑪射線激光則會(huì)比X射線波長(zhǎng)更短一些。如果我們使用反物質(zhì)激光器理論上可產(chǎn)生比X射線激光波長(zhǎng)小千分之一的激光，其能夠探測(cè)非常微小的空間，因此這也是未來(lái)醫(yī)學(xué)成像中非常有潛力的技術(shù)。

　　比較傳統(tǒng)的激光類型有氬激光、氦氖激光等，比如紫外波段的氬氟激光波長(zhǎng)在193納米，氬激光的波長(zhǎng)為488納米，氦氖激光的波長(zhǎng)為633納米，在紅光附近。還有紅寶石激光波長(zhǎng)在694納米，再往前就是波長(zhǎng)更長(zhǎng)的激光，比如近紅外的釹釔鋁石榴石激光和遠(yuǎn)紅外的二氧化碳激光，其波長(zhǎng)達(dá)到大于千納米數(shù)量級(jí)。

　　來(lái)自馬里蘭大學(xué)聯(lián)合量子研究所的科學(xué)家布蘭登·安德森等在新的研究中詳細(xì)介紹了使用物質(zhì)和反物質(zhì)混合產(chǎn)生伽瑪射線激光的方法，其原理涉及玻色-愛(ài)因斯坦凝聚，將超低溫的氣體激發(fā)創(chuàng)建激光束，產(chǎn)生激光的強(qiáng)弱取決于介入其中的電子偶素能量。電子偶素是由一個(gè)正電子和一個(gè)電子構(gòu)成的束縛態(tài)，事實(shí)上電子是帶負(fù)電荷的，而正電子帶的正電荷，電子和正電子相互接觸就會(huì)發(fā)生湮滅，并釋放出兩個(gè)高能光子，這個(gè)過(guò)程不到十億分之一秒的時(shí)間，也可以認(rèn)為電子偶素的半衰期是非常短的。

　　科學(xué)家為了創(chuàng)建伽瑪射線激光，需要讓電子偶素進(jìn)入超低溫的環(huán)境中，接近宇宙中最低的溫度，絕對(duì)零度，大約接近零下273攝氏度，此時(shí)電子偶素就會(huì)發(fā)生玻色-愛(ài)因斯坦凝聚，由于電子和正電子的自旋存在差異，因此電子和正電子相互作用湮滅后可產(chǎn)生多個(gè)光子，但是光子的總能量是一定的。此外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)在大約每立方厘米10的18次方個(gè)原子時(shí)可支持激發(fā)伽瑪射線，這個(gè)數(shù)量聽(tīng)起來(lái)挺多，但接近空氣密度。

　　早在1994年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家就提出了伽瑪射線激光的概念，并且不斷嘗試新的方法來(lái)創(chuàng)建，比如一些射頻脈沖等，而在本項(xiàng)研究中科學(xué)家使用了玻色-愛(ài)因斯坦凝聚原理來(lái)創(chuàng)建伽瑪射線激光，相關(guān)原理發(fā)表在物理評(píng)論A刊上。

　　無(wú)論如何，人類追尋來(lái)自浩瀚宇宙的神秘能量———伽馬射線暴的勢(shì)頭不會(huì)因?yàn)橐幌盗械囊苫蠖鴾p少，相反，科學(xué)家會(huì)更加努力地去探索。作為天文學(xué)的基礎(chǔ)研究，這種探索對(duì)人們認(rèn)識(shí)宇宙，觀察極端條件下的物理現(xiàn)象并發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律都是很有意義的。