点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:北京谱仪Ⅲ开创探索正反物质不对称性新方法
首页> 地方频道> 科学 > 正文

北京谱仪Ⅲ开创探索正反物质不对称性新方法

来源:科技日报2022-06-06 14:34

  在宇宙大爆炸之初,正反物质是一起产生的。但是,宇宙中如今只有正物质,没有发现任何反物质。那么,宇宙诞生之初的反物质去哪里了?这个问题困扰了科学界半个多世纪。

  6月1日,《自然》杂志报道了一项关于科西超子的重要研究成果。依托北京正负电子对撞机的“眼睛”——北京谱仪Ⅲ,中外高能物理学家首次利用处于量子纠缠的正反科西超子对的级联衰变,成功将导致正反物质不对称的弱作用力从强作用力中分离出来。这一创新实验方法为研究物质和反物质之间的差异提供了极其灵敏的探针。

  “这项成果不仅更精确地验证了标准模型的预言是正确的,而且发展了一种新的测量方法,打破了30年来不能同时对超子及其反粒子进行测量的困境,为揭开宇宙原初反物质消失之谜带来了希望。”在接受采访时,中科院高能物理研究所研究员李海波指出。

  超子是一类重子,是早期在宇宙线实验中发现的不稳定粒子。与质子或中子不同,超子内部至少含有一个奇异夸克。

  作为超子的一种,科西超子由两个奇异夸克和一个下夸克组成,它的寿命很短,只有160皮秒。在科西超子生命的尽头,它会衰变成一个兰布达超子,同时释放一个带电的π介子;兰布达超子的寿命也不长,有260皮秒,它最后会衰变成一个质子和一个带电的π介子。

  科西超子的这种母粒子衰变成子粒子,子粒子再衰变的过程,被科学家称为科西超子的级联衰变。“这种级联衰变带有很丰富的自旋极化信息,可以通过其精确测量超子和反超子衰变的不对称性,即测量超子衰变中的CP破坏。”李海波说,测量超子衰变中的CP破坏是检验标准模型的重要手段。

  20世纪60年代以来,国外科学家已经在不同介子系统中发现CP破坏现象,这些发现都与粒子物理的标准模型的预言一致。然而,科学家从未在重子衰变中发现过CP破坏。李海波介绍,在实验上寻找重子衰变中的CP破坏,对于理解宇宙原初反物质消失之谜有着重要的科学意义。

  幸运的是,北京谱仪Ⅲ为测量超子衰变中CP破坏提供了绝佳的条件。

  “北京谱仪Ⅲ实验能够收集到大量的科西超子,这些正反科西超子都处于量子相干状态,我们利用这一独特的量子相干效应,以及科西超子的级联衰变和自旋极化信息,以前所未有的精度测量了正反科西超子的不对称参数,并首次测量了超子衰变中弱相互作用和强相互作用相因子,给出3种CP不对称性最精确的测量结果。”李海波说,北京谱仪Ⅲ实验这一创新方法为寻找CP破坏提供了一种全新的视角。

  对此,中国科学院院士、高能物理研究所所长王贻芳说:“这是理解正反物质不对称的一个里程碑,我期待北京谱仪Ⅲ合作组取得更多成就。”

  李海波表示,尽管这项研究成果显示没有CP破坏的迹象,然而,这一创新方法为科学家未来确认或排除超出标准模型的CP破坏带来了希望。(记者 陆成宽)

[ 责编:邱晓琴 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 2025年中国国际海事会展在沪开幕

  • 山东部分地区迎降雪

独家策划

推荐阅读
布局“未来产业”,“十五五”规划建议为什么“点名”量子科技、生物制造等6项产业?如何挖掘中国未来产业的应用价值?
2025-12-03 09:52
记者从工业和信息化部获悉:截至10月末,我国5G基站总数达475.8万个,比上年末净增50.7万个,占移动基站总数的37%。
2025-12-03 09:44
利用美国宇航局“毅力”号火星车捕捉到的声音和电信号,法国科学家提出了火星存在闪电的证据。
2025-12-03 09:41
11月30日,内蒙古自治区乌海市,我国装机规模最大的半固态锂电池电网侧独立新型储能项目成功并网。
2025-12-03 09:34
近日,由中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所研究员丁林领衔的大陆碰撞与高原隆升团队,系统梳理了青藏高原隆升的历史细节。
2025-12-03 09:28
建设教育强国,基点在基础教育。 特别值得一提的是,我校教师创新性地构建了以跨学科项目学习为核心、贯通小初高认知发展,融合科学家精神、工程师思维与设计师视角的科学教育“PRIDE项目式课堂”模式。 此外,科学教育联合培养共同体,也是学校科技教育的有力支撑。
2025-12-02 10:09
今年12月2日是第十四个全国交通安全日,相关部门将围绕“文明交通 礼行天下”主题开展一系列活动。”  公安交管部门提醒:重载车辆、新手驾驶人等慢速群体尽量使用右侧车道通行,减少因较大速度差导致交通拥堵或事故。
2025-12-02 10:08
作为国内单机容量最大、效率最高燃气机组,与传统燃煤机组相比,应急调峰能力大幅提升,能源利用更高效。其碳排放强度仅为百万千瓦燃煤机组的40%,且几乎不产生颗粒物和二氧化硫,从源头减少污染。
2025-12-02 10:08
近日,法国空中客车公司与欧盟航空安全局相继发布声明,要求全球约6000架空客A320系列飞机紧急停飞维修。“此次事件的核心原因是受到单粒子翻转的影响,同时也暴露出航空电子设备对高空飞行环境中太阳辐射影响应对不足。
2025-12-02 10:07
转录组测序显示,受体植物中茉莉酸信号通路被激活;高效液相色谱-质谱检测证实,受体植物根系中茉莉酸及活性衍生物JA-Ile含量增加。”  该团队发现,茉莉酸甲酯处理能模拟菌根网络介导的互作效应,激活植物茉莉酸通路,改变根际微生物组,富集有益菌。
2025-12-02 10:06
中国科学技术大学教授潘建伟、朱晓波、彭承志、龚明等与山西大学教授梅锋等合作,基于可编程超导量子处理器“祖冲之二号”,首次在量子体系中实现并探测了高阶非平衡拓扑相。
2025-12-01 09:33
在距离海平面千米的深海,阳光无法抵达,海水冰冷,压力极大。然而,在环境极端的“海底沙漠”中,却生长着形态各异、结构复杂的深海珊瑚,构建起生机勃勃的海底“秘密花园”。
2025-12-01 09:32
推动科技创新和产业创新深度融合,是加快发展新质生产力、建设现代化产业体系的内在要求,也是塑造高质量发展新动能新优势的战略抉择。
2025-12-01 09:23
红小豆又名赤豆、小豆,是中国老百姓餐桌上一种颇受欢迎的杂粮,但科学家对其基因组的了解还不够深入。
2025-12-01 09:23
在“梦想”号问世之前,中国科学家想要开展深海大洋钻探研究,只能“借船出海”。
2025-12-01 09:22
11月28日晚,2025中国・E-TOWN电竞节超级冠军杯开幕式在位于北京经济技术开发区(又称“北京亦庄”)的北京智慧电竞赛事中心举行。
2025-11-28 20:51
加强重点液态食品道路散装运输监管,守护“舌尖上的安全”;督促连锁餐饮企业落实食品安全主体责任,规范一些连锁餐饮企业“只开店、不管店”问题;“旧国标”电动自行车全面停售……12月新规,一起来看!
2025-11-28 17:11
从神舟二十号乘组换乘返航的刷屏热搜,到“太空烧烤”的温情热议;再到“十五五”期间中国计划发射4颗科学卫星任务……近期中国航天事业的新进展层出不穷。
2025-11-28 09:15
人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,其标准化建设直接关系到关键核心技术自主可控、智能成果普惠于民以及在全球科技治理中赢得话语权。
2025-11-28 05:00
在黑龙江省齐齐哈尔市甘南县东阳镇隆胜村树莓园,凛冽寒风中,东北农业大学园艺园林学院教授霍俊伟正蹲在田埂上仔细查看果树修剪情况。
2025-11-28 05:00
加载更多