人民網(wǎng)
人民網(wǎng)>>四川頻道

科學(xué)家觀(guān)測(cè)到迄今最重反物質(zhì)超核

2024年08月23日10:38 | 來(lái)源:光明日?qǐng)?bào)
小字號(hào)

原標(biāo)題:科學(xué)家觀(guān)測(cè)到迄今最重反物質(zhì)超核

   【瞧!我們的前沿科技】

   宇宙誕生之初,物質(zhì)和反物質(zhì)的性質(zhì)應(yīng)該是對(duì)稱(chēng)的、數(shù)量應(yīng)該是等量的。但現(xiàn)在的宇宙,卻難以找到反物質(zhì)。反物質(zhì)為什么消失了?科學(xué)家們嘗試在實(shí)驗(yàn)室中制造新的反物質(zhì)并研究它們的性質(zhì)。在中國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)完成的一項(xiàng)國(guó)際合作實(shí)驗(yàn)中,首次在相對(duì)論重離子金金碰撞中觀(guān)測(cè)到一種新的反物質(zhì)超核(即包含超子的原子核)——反超氫-4,這是迄今實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的最重的反物質(zhì)超核。

   這一實(shí)驗(yàn)是螺旋徑跡探測(cè)器(STAR)大型國(guó)際實(shí)驗(yàn)合作組,在美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)(RHIC)上進(jìn)行的,物理分析由中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所仇浩研究員團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)完成。相關(guān)成果于8月21日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

   仇浩介紹,某種神秘的物理機(jī)制導(dǎo)致了早期宇宙中正反物質(zhì)數(shù)量極小的不對(duì)稱(chēng),在絕大部分正反物質(zhì)湮滅后,約百億分之一的正物質(zhì)得以存活下來(lái),構(gòu)成了今天的物質(zhì)世界,并成為人類(lèi)文明誕生和存在的基礎(chǔ)?!胺次镔|(zhì)非常罕見(jiàn),而由若干反重子進(jìn)一步組合形成的反物質(zhì)原子核和反物質(zhì)超核,則更加難以產(chǎn)生。自1928年狄拉克方程的‘負(fù)能量解’預(yù)示反物質(zhì)的存在以來(lái),近一個(gè)世紀(jì),科學(xué)家僅發(fā)現(xiàn)了6種反物質(zhì)(超)核?!?/p>

   RHIC能將重離子束加速至接近光速并使其對(duì)撞,在實(shí)驗(yàn)室中模擬宇宙早期大爆炸的狀態(tài)。這種對(duì)撞能產(chǎn)生幾萬(wàn)億度的高溫火球,包含幾乎等量的正物質(zhì)與反物質(zhì)?;鹎蜓杆倥蛎?、冷卻,使得一部分反物質(zhì)有機(jī)會(huì)逃離與正物質(zhì)湮滅的命運(yùn),被環(huán)繞對(duì)撞點(diǎn)的探測(cè)器觀(guān)測(cè)到。

   “非常幸運(yùn)地,我們觀(guān)測(cè)到了反超氫-4?!背鸷普f(shuō),反超氫-4由一個(gè)反質(zhì)子、兩個(gè)反中子和一個(gè)反Lambda超子組成。由于包含不穩(wěn)定的反Lambda超子,反超氫-4飛行僅僅幾厘米后就會(huì)發(fā)生衰變。研究團(tuán)隊(duì)分析了共約66億個(gè)重離子碰撞事件的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),最終獲得了約16個(gè)反超氫-4的信號(hào)。研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步測(cè)量了反超氫-4的壽命,并與其對(duì)應(yīng)的正粒子超氫-4比較,在測(cè)量精度范圍內(nèi)兩者壽命沒(méi)有明顯差異,再次驗(yàn)證了正反物質(zhì)性質(zhì)的對(duì)稱(chēng)性。(記者齊芳)

(責(zé)編:李強(qiáng)強(qiáng)、高紅霞)

分享讓更多人看到

返回頂部