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

  • “黑科技”守护铁路行车安全

  • 冬游“神州北极”漠河

独家策划

推荐阅读
为揭示东亚古人类的技术智慧与演化脉络提供了关键证据。
2026-01-30 09:37
中国气象局29日发布《2025年中国风能太阳能资源年景公报》。公报显示:2025年,全国风能资源为正常年景,全国太阳能资源总体为偏小年景。
2026-01-30 03:30
想象一下手电筒的光:柔和而四散,照亮着前方。激光,就像一束训练有素的光——所有光粒子步调一致,朝着同一个方向前进,能量高度集中。这种特性让激光能完成普通光做不到的“精细活”,从超市扫码器到医院手术刀,从光纤通信到舞台灯光秀,背后都有它的身影。
2026-01-30 03:30
激光技术被誉为20世纪“四大科技发明”之一。聚焦真空紫外非线性光学晶体材料领域基础研究和关键核心技术,中国科学院新疆理化技术研究所(以下简称“新疆理化所”)潘世烈团队成功研制出氟化硼酸铵(ABF)晶体,首次实现直接倍频真空紫外激光158.9纳米输出,创造了该领域世界最短输出波长纪录。相关成果于29日在国际学术期刊《自然》发表。
2026-01-30 03:30
开慧镇党委书记杨骏介绍,依托科技小院,全镇形成科技养殖示范点5处、示范户24户,带动村民增收1800余万元,并发展起梅花鹿、鹌鹑等特色养殖产业。在博乐市区西南方向四五公里处的荒漠化草原上,科技小院还开辟了200多亩的试验场,将这里作为科研攻关的第一线。
2026-01-30 09:17
科研人员将种子放入冷库储存。例如,千年种子库与中国西南野生生物种质资源库就通过人员交流、技术培训、资源备份、联合研究等,共同推进生物多样性保护。
2026-01-30 09:16
寒冬时节,云南省元江哈尼族彝族傣族自治县龙潭社区番荔枝种植基地里却热火朝天,一颗颗“冬日限定”的番荔枝被采摘、装箱,销往全国各地。
2026-01-30 09:14
“相对拥有百年历史的《科学》,《工程》才走过第一个十年。未来十年,我们要争取与世界顶级刊群比肩。”周济表示,这条路需要时间,以及学术评价观念、出版生态与国际化运营能力的协同推进。
2026-01-29 02:45
工业和信息化部28日公布,2025年,我国通信业实现平稳增长,产业结构持续优化,用户规模实现量质双升,5G、千兆等新型信息基础设施建设加快部署。
2026-01-29 02:55
中国科学院物理研究所近日发布《2025年度REBCO高温超导带材战略研究报告》(以下简称“报告”),这是国际上首份针对高温超导带材发展的系统性战略报告。
2026-01-29 02:55
2025年,山东省实现地区生产总值10.3万亿元,比上年增长5.5%。亮眼的成绩单,离不开创新动能持续发力。齐鲁大地上,科技创新和产业创新融合发展成果正在厚积薄发,新质生产力加速崛起,转型动能持续增强,高水平创新型省份建设的目标正在逐步实现,向着“十五五”征程稳步进发。
2026-01-29 02:45
近期,多家外国科技公司宣布计划将人工智能及数据中心送往太空,引发了科技界的热烈讨论。这一看似在科幻电影中才会发生的场景,已逐步从设想转变为现实。
2026-01-29 02:55
手机厂商将投入更多精力,通过形态变革、差异化外观设计、联名合作等,更好地满足用户的情绪价值需求,激发消费者购买欲望。
2026-01-29 09:02
截至2025年底,全国累计发电装机容量38.9亿千瓦,同比增长16.1%。2025年,风电光伏累计装机历史性超过火电,截至12月底已超出约3亿千瓦。
2026-01-29 09:01
1月27日上午,中国科学院大学星际航行学院揭牌仪式在中国科学院与“两弹一星”纪念馆举行,标志着该学院正式成立。从“东方红一号”划破天际到“祝融号”漫步火星,中国人的航天梦从未停止。
2026-01-28 02:45
2025年,我国区域科技创新布局更加优化,三大国际科技创新中心建设进入新阶段,区域科技创新中心建设取得新成效。
2026-01-28 02:45
打破产业间的壁垒,鼓励跨领域、跨行业的融合探索,推动资源要素的自由流动与高效配置,不仅能盘活存量资源、激发增量活力,更能催生具有引领性的新产业、新模式、新动能。
2026-01-28 02:45
合肥是儿童文学作家许诺晨的家乡。合肥科学岛,是她所拥有的一座得天独厚的科学和科幻题材的“硬核基地”,由她来写量子少年这个题材,可谓“近水楼台”。《量子女孩》(中国少年儿童新闻出版总社2025年12月出版)是她献给“量子新城”合肥的一部“家乡书”。
2026-01-28 02:55
北京火箭大街展示与运控中心作为商业航天测运控中心、商业航天公共服务平台的空间载体,将为企业提供卫星运控服务和交流推介平台。
2026-01-28 09:15
水稻耐不耐旱,和叶子的厚实程度相关,这是由什么因素决定的?日前,中国农业科学院作物科学研究所水稻分子设计技术与应用创新团队发现,水稻基因组中的三个耐旱基因可以“团队作战”,
2026-01-27 02:50
加载更多