【天脉网】8月26日,一项由中国科研人员主导的国际合作研究近期取得了突破性进展,团队在相对论重离子碰撞实验中观测到一种全新的反物质超核——反超氢-4。这一发现标志着实验上已探明的最重的反物质超核的诞生,对于深入探索反物质及正反物质对称性的奥秘具有重要意义。
据中国科学院透露,该研究由中国科学院近代物理研究所仇浩研究员团队主导,并在8月21日于国际知名学术期刊《自然》上发表了相关成果。这项研究不仅挑战了现有的物理学认知边界,还为解开宇宙早期正反物质不对称之谜提供了新的线索。
据天脉网了解,当前的物理学理论认为,物质和反物质在性质上是对称的,且宇宙诞生之初应存在等量的正物质和反物质。然而,一种未知的物理机制导致了早期宇宙中正反物质数量的微小不对称,使得在绝大部分正反物质相互湮灭后,仅有约百亿分之一的物质幸存下来,构成了我们今天所见的物质世界。
为了探究正反物质性质是否真的对称,以及何种原因导致了宇宙中正反物质数量的差异,科学家们致力于在实验室中制造新的反物质并研究其性质。然而,反物质极为罕见,由若干反重子组合形成的反物质原子核和反物质超核更是难以产生。在此之前,科学家仅发现了6种反物质原子核和反物质超核。
此次发现的反超氢-4是在美国相对论重离子对撞机上进行的对撞实验中观测到的,它由一个反质子、两个反中子和一个反Lambda超子组成。由于包含了不稳定的反Lambda超子,反超氢-4在飞行仅仅几个厘米后就会发生衰变。研究团队分析了约66亿个重离子碰撞事件的实验数据,最终成功获取了约16个反超氢-4的信号。
此外,研究团队还测量了反超氢-4的寿命,并将其与对应的正粒子超氢-4进行了比较。在测量精度范围内,两者的寿命并未显示出明显差异,这一结果再次验证了正反物质性质的对称性。