科技日报北京8月21日电 (记者陆成宽)基于在美国相对论重离子对撞机上开展的碰撞实验,来自中国科学院近代物理所等中外单位的科研人员,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。这是迄今科学家观测到的最重反物质超核。相关研究成果21日在线发表于《自然》杂志。
根据当前主流物理学理论,宇宙诞生于距今约138亿年前的大爆炸,大爆炸产生了等量的物质和反物质。但我们的宇宙中,物质很常见,反物质却非常罕见,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”预示反物质存在以来,科学家仅发现了6种反物质(超)核。
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,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飞行仅几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,最终获得了约16个反超氢-4的信号。
“我们还测量了反超氢-4的寿命,并与其对应的正粒子超氢-4进行比较。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。”中国科学院近代物理研究所研究员仇浩说,反超氢-4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。
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