量子力學告訴我們，一個粒子可以同時存在於兩個地方，對於反粒子而言也是如此。在一項最新的實驗中，研究人員想要用
反物質來展示量子力學的基本原理之一：所有的粒子同時也是波。在1801年首次進行的雙縫實驗的最基本版本中，物理學家朝一個帶有兩條狹縫的平板發射一束光。穿過狹縫的光線照射到屏幕上，由於穿過兩條狹縫的兩束光波之間發生了干涉，因此產生了一系列明暗相間的條紋。
這種干涉證明了光不僅僅是由經典粒子構成的，同時還是波。
自那之後的幾個世紀裡，科學家用不同的粒子（比如電子、中子和分子）來重複雙縫實驗，均表明這些不同的粒子也是波。實驗甚至表明，單個粒子可以同時通過兩條狹縫，並自我干涉。
這些實驗均表明量子力學精確地描述著宇宙的運行方式，但之前，它還從未用反物質束來完成。這是因為反物質非常稀有，它很難被創造出來，而要在實驗裝置中製造出一束反物質就更加困難了。
現在，瑞士伯爾尼大學的Akitaka Ariga和他的同事通過觀測電子的反物質——
正電子之間的干涉，完成了反物質版本的雙縫實驗。從下圖中我們可以看到實驗的基本裝置，放射性鈉會以每秒約5000次的速度發射正電子。正電子穿過兩個可以將它們聚焦成束的圓孔。接著，正電子會瞄準氮化硅衍射光柵（光柵是由大量等寬等間距的平行狹縫構成的光學器件）。那些穿過狹縫的正電子會擊中一個表現的像照相版一樣的屏幕，記錄著每一個正電子的撞擊位置。
□ Talbot–Lau干涉儀示意圖。| 圖片來源：[2]
實驗中，每秒大約只有100個正電子會擊中屏幕，所以這個實驗要運行200個小時才能產生足夠強的信號。最後得到的圖案正是預期中的明暗條紋，表明正電子波也會相互干涉。
當然，這並不是我們第一次證明反物質粒子也表現的像波一樣。這個實驗實際上是研究人員正在努力研究引力對反物質影響的第一步。一個懸而未決的大問題是，反物質在引力作用下的行為是否如普通物質一樣，又或者它會向上漂浮？研究人員的最終目標是，確定當正電子受到不同強度的引力作用時，干涉圖案會發生怎樣的變化。
或許引力對反粒子和粒子的作用並不完全相同，這也許是宇宙是由物質構成的而不是由反物質構成的部分原因。
即便引力對物質和反物質的作用真的有所不同，那也將是非常細微差別，所以我們需要非常精確的實驗才能揭示這種變化。即使是整個地球的引力，對單個粒子的影響也是非常小的。這是一個有趣且充滿挑戰的實驗技術，需要科學家的長期努力才能實現。
[1] https://www.newscientist.com/article/2179061-antimatter-seen-in-two-places-at-once-thanks-to-quantum-experiment/
[2] https://arxiv.org/pdf/1808.08901.pdf
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