現代宇宙學的一些重要謎團都和反物質有關。但反物質很難被研究，這是因為它非常罕見，而且很難在實驗室環境下產生。不過現在，一個物理學團隊概述了一種創造反物質的簡單新方法，通過向對方發射兩個激光器來模擬中子星附近的條件，將光轉化為物質和反物質。
反物質（英語：antimatter）在粒子物理學中是反粒子概念的延伸(非物質)，反物質是由反粒子構成的，如同普通物質是由普通粒子所構成的。例如一顆反質子和一顆反電子〈正電子〉能形成一個反氫原子，如同電子和質子形成一般物質的氫原子。
物質與反物質的結合，會如同粒子與反粒子結合一般，導致兩者湮滅，且因而釋放出高能光子（伽馬射線）或是其他能量較低的正反粒子對。正反物質湮滅所造成的粒子，賦予的動能等同於原始正反物質對的動能，加上原物質靜止質量與生成粒子靜質量的差，後者通常佔大部分。
這理論上應該在數十億年前摧毀宇宙，但顯然這沒有發生。那麼，物質是如何佔據主導地位的？是什麼讓天平向它傾斜的？或者說，所有的反物質都去哪兒了？
但遺憾的是，反物質的稀缺性和不穩定性使它難以被研究以幫助回答這些問題。它在極端條件下自然產生，如雷擊，或在黑洞和中子星附近，以及在大型強子對撞機等巨大設施中人工產生。
但是現在，研究人員已經設計了一種新的方法，可以在較小的實驗室里生產反物質。雖然該團隊還沒有建造該設備，但模擬顯示該原理是可行的。
這個新設備涉及到向一個塑料塊發射兩個強大的激光器，一個從兩側以鉗形運動的方式發射。這個塊狀物上將有縱橫交錯的微小通道，寬度僅有微米。當每個激光器擊中目標時，它加速了材料中的電子云，並使它們射出–直到它們與另一個激光器射出的電子云碰撞。
模擬圖像顯示了等離子體（黑色和白色）的密度在被來自兩側的強大激光擊中時如何變化。顏色代表它們碰撞時產生的不同能量的伽馬輻射。
這種碰撞產生了大量的伽馬射線，而且由於通道極其狹窄，光子也更有可能相互碰撞。這反過來又產生了物質和反物質，特別是電子和它們的反物質等價物–正電子的陣雨。最後，該系統周圍的磁場將正電子集中到反物質束中，並將其加速到極高的能量。
這項研究的作者 Alexey Arefiev 說：“這種過程很可能發生在脈衝星的磁層中，即快速旋轉的中子星的磁層。有了我們的新概念，這種現象可以在實驗室中進行模擬，至少在某種程度上，這將使我們能夠更好地理解它們”。
該團隊表示，新技術非常高效，產生的正電子比單一激光器多10萬倍，而且輸入的激光器一開始就不需要那麼強大。由此產生的反物質光束可以在僅僅50微米的空間內達到1千兆電子伏特（GeV）的能量，這通常需要大型粒子加速器。
該研究發表在《Communications Physics》雜誌上。
資料來源：Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf