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

  • 你的梦想,写在开篇

  • 中国发展高层论坛2026年年会在京开幕

独家策划

推荐阅读
杂交稻的大面积推广显著提升了水稻产量,但其生产长期依赖程序复杂、成本高昂且需年年重复的杂交制种过程。
2026-03-23 09:40
近日,澳大利亚一位机器学习领域科技企业家,通过人工智能大模型自行设计肿瘤疫苗,救治自家患癌宠物犬的故事广受关注。
2026-03-23 09:39
记者从中国石化获悉,我国首套全链条国产化溶液法聚烯烃弹性体工业化装置在天津进入试运行,相关生产技术取得原创性突破,将有效缓解我国光伏等战略性新兴产业对该材料的进口依赖。
2026-03-23 09:33
中国气象局日前发布了2025年度“中国十大气象科技进展”。3年来,评选工作有效推动气象科技成果涌现,助力资源共建共享,大力弘扬科学家精神,促进气象教育科技人才一体推进,持续激发科技能力和人才活力。
2026-03-23 09:32
3月22日是第三十四个“世界水日”,第三十九个“中国水周”同步开启。以非常规水利用为例,我国近年来在农业节水增效、工业节水减排、城镇节水降损等领域取得显著成效。
2026-03-23 09:28
“遥感是人们在距离和感官上的延伸,是认知地球、探查资源、监测环境的重要技术手段。本次活动由全国科学道德和学风建设宣讲教育领导小组主办,中国科协科学技术传播中心、湖南省科学技术协会、中南大学、光明网联合承办。
2026-03-20 09:42
每年春季,花粉过敏会给不少人带来困扰。该检测试剂盒采用微量血清特异性洋白蜡花粉过敏原IgE定量检测,用以辅助诊断,成为目前用于花粉症精准诊断的主要方法。
2026-03-20 09:39
3月18日,记者从新疆电力交易中心有限公司获悉,自2010年启动“疆电外送”以来,新疆累计外送新能源电量已达3043.6亿千瓦时,约占总外送电量的三成。
2026-03-20 09:39
吕小康:从现实语义上看,情感AI既指能够识别、理解、模拟和响应人类情感的人工智能技术,也指基于这类技术设计和开发的情感智能体。吕小康:为引导青年群体健康使用情感AI,还需要进一步加强协同治理,培育积极有益的陪伴型人工智能应用环境。
2026-03-20 09:36
据3月17日农情调度,全国早稻育秧已三成半,同比略快。据介绍,北方冬小麦当前的田管重点是继续促进弱苗转化升级,抓好病虫防控,防范春旱、倒春寒、干热风等灾害。“近日国家启动投放1000余万吨氮磷及复合肥储备,作为国家化肥储备重要承储主体,全国供销合作社系统农资企业积极按要求将储备化肥及时集中投放市场,稳定市场价格。
2026-03-20 09:36
小时候我们背过一句话:万物由原子组成。这一路走来,从质子的异常,到夸克模型的提出,再到量子色动力学和标准模型的建立,人类把物质拆解到了17种基本粒子的层级。曾获国家六部委回国人员成就奖、德国洪堡研究奖、吴有训物理奖、中国科学院优秀研究生导师奖。
2026-03-20 09:35
吴晓民(右一)团队在野外工作。藏羚羊曾广泛分布于高原全境,其漫长的演化史与复杂的种群波动,始终是全球动物保护与演化生物学领域关注的焦点。研究团队还通过生态位模拟,锁定了藏羚羊的生命庇护所——青藏高原北部的可可西里、羌塘高原等区域。
2026-03-19 10:11
通知明确,各城市群应优先选择具备条件的燃料电池汽车、绿色氨醇、氢基化工原料替代、氢冶金以及掺氢燃烧等应用场景开展试点,积极探索氢能创新应用场景,形成“1个燃料电池汽车通用场景+N个工业领域应用场景+X个创新应用场景”的氢能综合应用生态。通知要求,氢能综合应用试点以城市群为主体开展申报,城市群应立足自身资源条件,因地制宜、宜氢则氢,避免各场景一拥而上、低水平重复建设。
2026-03-19 10:10
2026中关村论坛年会将于3月25日至29日在北京举办。
2026-03-19 10:04
日前发布的《中国地热产业发展报告2025》显示,我国地热产业多元化利用格局正在形成。在地热供暖发展带动下,我国地热产业规模长期稳居世界第一。
2026-03-19 10:00
由于土豆块茎外形粗陋、埋于地下,又不见于《圣经》,一度被殖民者视为“魔鬼之根”或带毒之物。另一方面,随着城市扩张与人口增长,粮食压力加剧,土豆因高产、耐寒、适宜在小块土地种植而被人们重视。
2026-03-19 10:00
作者:刘琦 仇焕广(分别系中国人民大学助理教授,辽宁大学党委常委、副校长)  今年《政府工作报告》提出,“推进先进适用农机装备研发应用,打通农业科技推广‘最后一公里’”。
2026-03-19 09:59
为此,生态环境法典针对重点流域、重要生态单元设置专门规范,明确长江、黄河等重点区域一体化保护要求,建立协同机制。生态环境法典第三编第六章“生态退化的预防和治理”,整合水土保持法、防沙治沙法的有关规定,分为水土保持、防沙治沙两节。
2026-03-18 09:38
“‘两弹一星’不是孤立的科技突破,而是面向国家需求‘从0到1’的科技创新。本次活动由全国科学道德和学风建设宣讲教育领导小组主办,中国科协科学技术传播中心、安徽省科学技术协会、安徽农业大学、光明网联合承办。
2026-03-18 09:27
对于1型糖尿病患者而言,胰腺中那些负责分泌胰岛素、调节血糖的胰岛β细胞,被自身免疫系统错误地当成了“入侵者”,日复一日地遭受攻击,直至彻底损毁。这3个病例,分别代表中国乃至全球再生医学领域的3个“首次”——世界首例自体、中国首例异体、世界首例青少年再生胰岛移植治疗1型糖尿病。
2026-03-18 09:27
加载更多