日本科学家终于在正电子素中观测到了物质波衍射现象，证实了正电子素的波动性，并推动了量子物理学的发展。 这一重大突破由日本东京科技大学（Tokyo University of Science）的永岛泰之（Yasuyuki Nagashima）教授团队完成，相关研究成果已于 2026年1月 发表在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上。 以下是该观测实验的核心要点： 1. 实验突破与观测方法 高相干束流制备：研究人员利用激光光剥离技术（laser photodetachment）从带负电的正电子素离子中剥离电子，成功产生了一束具有高相干性、能量可调（最高可达 3.3 keV）且准直度极高的中性正电子素束。 衍射目标：科学家将该束流射向仅有 2 到 3 层原子厚度的石墨烯薄层。 观测现象：通过时间和空间分辨检测，实验观察到了清晰的一阶衍射峰，其位置与量子力学对物质波的预测完全吻合。 2. 科学意义 证实波粒二象性：正电子素是一种由电子及其反粒子（正电子）组成的极短寿命（约 142 纳秒）的不稳定原子。此次实验首次直接证实了这种由物质和反物质构成的对称系统同样具有波动性。 单一量子实体：实验证明正电子素在运动中表现为一个整体的单粒子量子实体，而非两个独立干涉的粒子。 3. 未来应用 材料分析：由于正电子素是电中性的，它可用于对绝缘体或磁性表面进行非破坏性的表面敏感分析，而不会像带电粒子束那样受到电磁干扰。 引力测试：该技术为未来测量引力对反物质的影响奠定了基础。科学家计划通过干涉实验观察反物质在重力场中的行为，以探究宇宙中物质与反物质不对称的奥秘。
