しかし、科学者たちは反物質をより深く理解することに向けて重要な進歩を遂げています。研究者らは水曜日（9月27日）、反物質が物質と同じように重力に反応し、落下することを初めて実証したと発表した。この実験の成功は、天才物理学者アルバート・アインシュタインの一般相対性理論を再び強化した。

ご存知のとおり、惑星、星、プードル、ロリポップなど、私たちが目にするものはすべて、通常の物質で構成されています。一方、反物質は通常の物質と同じ質量を持ちながら反対の電荷を持つ、謎の双子です。

電子や陽子など、ほぼすべての亜原子粒子には反物質が存在します。電子は負の電荷を帯びますが、反電子（陽電子とも呼ばれます）は正の電荷を帯びます。同様に、陽子は正に帯電しますが、反陽子は負に帯電します。

その理論によれば、宇宙の始まりとなったビッグバンは同量の物質と反物質を生み出したはずだ。しかし、反物質は非常に少なく、地球上には事実上存在しないようです。さらに、物質と反物質は互いに両立しません。触ると爆発します。

この実験は、スイスの欧州原子核研究センター（CERN）の反水素レーザー物理学施設（ALPHA）共同体の研究者らによって行われた。これには、最も軽い元素である水素の反物質が関係しています。

「地球上で自然に発生する反物質のほとんどは、宇宙からの高エネルギー粒子である宇宙線が空気中の原子と衝突し、物質と反物質の対を作り出すことで生成される」と、ネイチャー誌に掲載された研究論文の共著者であるカリフォルニア大学の物理学者ジョナサン・ワーテル氏は述べた。

この新しく生成された反物質は、下層大気中の通常の物質の原子に衝突するまでしか存在しません。しかし、ALPHA実験のように、制御された条件下では反物質を合成することができます。

反水素は円筒形の真空チャンバーに収容され、磁場によって閉じ込められます。研究者たちは磁場を弱めて反物質を解放し、それが重力に逆らって落下するかどうかを調べた。同じ条件下では水素のような挙動を示しました。

「この結果は理論と間接的な実験によって予測されていた…しかし、反物質を落としてどの方向に落ちるかを見るという直接的な実験を行った研究グループはこれまでなかった」とカリフォルニア大学バークレー校の物理学者で研究の共著者であるジョエル・ファジャンズ氏は述べた。

アインシュタインが一般相対性理論（重力の包括的な説明）を発明したとき、彼はすべての物質を同等のものとして扱いました。つまり、反物質は物質と同じように反応するということです。反物質は1932年に初めて公式に発見されました。

「これは一般相対性理論とその等価性原理の威力を証明するものだと私は思う」と、CERNで実験を行った英国マンチェスター大学の物理学者で研究の共著者ウィリアム・バーチェ氏は語った。

この実験は、反物質と物質が重力によって引きつけられることを実証することで、これまで反物質がほとんど存在しなかった理由として考えられていた「ビッグバンの反対側に反物質が押し出された」という説を否定した。

最後に、物理学者ファジャンスは、「理論がどれだけ優れていても、物理学は依然として実験科学である」という発言に至りました。

ホアン・ハイ（CERN、UNSF、ロイター通信による）