中国科学家发现名为“反超氢-4”反物质 二维码
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发表时间:2024-08-22 09:33来源:网络 据中国科学院近代物理研究所网站8月21日消息,近日,中国科学院近代物理研究所等机构的科研人员参与RHIC-STAR国际合作实验研究,首次在相对论重离子金金碰撞中观测到一种新的反物质超核——反超氢-4,这是迄今实验上发现的最重的反物质超核。相关成果于8月21日发表在《自然》杂志上。 重离子碰撞产生反物质超氢-4 当前的物理学知识认为物质和反物质的性质是对称的,在宇宙诞生之初应该存在等量的正物质和反物质。幸运的是,某种神秘的物理机制导致了早期宇宙中正反物质数量极小的不对称,在绝大部分正反物质湮灭后,约百亿分之一的正物质得以存活下来,构成了今天的物质世界,并成为人类文明诞生和存在的基础。是什么原因造成了宇宙中正反物质数量的差别?要回答这个悬而未决的问题,一个重要的思路是在实验室中制造新的反物质并研究它们的性质。 反物质非常罕见,而由若干反重子进一步组合形成的反物质原子核和反物质超核(即包含Lambda等超子的原子核),则更加难以产生。自1928年狄拉克方程的“负能量解”预示反物质的存在以来,近一个世纪,科学家仅发现了6种反物质(超)核。 反氦-4与π+介子不变质量谱中的反超氢-4信号 此次发现的反超氢-4是在相对论重离子碰撞实验中产生的。位于美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC),能将重离子束加速至接近光速并使其对撞,在实验室中模拟宇宙早期大爆炸的状态。这种对撞能产生几万亿度的高温火球,包含几乎等量的正物质与反物质。火球迅速膨胀、冷却,使得一部分反物质有机会逃离与正物质湮灭的命运,被环绕对撞点的STAR实验探测器观测到。 反超氢-4由一个反质子、两个反中子和一个反Lambda超子组成。由于包含不稳定的反Lambda超子,反超氢-4飞行仅仅几个厘米后就会发生衰变。研究团队分析了共约66亿个重离子碰撞事件的实验数据,通过衰变产生的反氦-4和π+介子反向重建反超氢-4,最终获得了约16个反超氢-4的信号。 研究团队还测量了反超氢-4的寿命,并与其对应的正粒子超氢-4比较,在测量精度范围内两者寿命没有明显差异,再次验证了正反物质性质的对称性。 反超氢-4是目前科学家观测到的最重的反物质超核。它的发现和性质研究,使人们在反物质及正反物质对称性的探索方面又迈出了重要一步。 | 科航岛 关注我们“视频号、公众号” 网站所提供的资料信息,仅供参考学习,不作为决议和商业投资。文章与视频归作者和作者单位所有,内容不代表科航岛观点和立场。图片有水印,仅为网站所需。如有侵权,请及时联系我们,会在30天内处理。 本声明:最终解释权归科航岛 |
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