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

  • 我国在建最北高铁全线铺轨贯通

  • 超大型耙吸挖泥船"通浚"轮海试成功

独家策划

推荐阅读
《办法》明确,卫星导航定位基准站的建设和运行维护实行统一规划、统一标准、统一监管,以“合理布局、依法备案、资源共享、保障安全”为原则,必须符合国家有关法律法规、技术规范和标准。
2025-11-25 09:43
稳步提升乡村建设水平,包括优化乡村规划布局、推进基础设施提档升级、推动公共服务普惠均等、探索创新乡村建设推进方式等。
2025-11-25 09:40
机器人完成一个后空翻动作,关节转动误差需控制在0.5度以内;医疗植入人体的陶瓷关节,表面粗糙度若超过0.1微米
2025-11-25 03:05
党的二十届四中全会指出,“加快人工智能等数智技术创新,突破基础理论和核心技术,强化算力、算法、数据等高效供给”。
2025-11-25 03:05
11月24日,中国科学院国家空间科学中心召开空间科学先导专项最新亮点成果发布会,集中发布了空间科学卫星任务在宇宙暂现天体、宇宙线传播、太阳爆发等领域取得的系列重大科学突破。
2025-11-25 03:05
随着人工智能技术的飞速发展,各个领域都在发生深刻变革,教育系统也刮起了AI风。
2025-11-25 03:05
燕矶长江大桥是亚洲首个专业货运枢纽机场——鄂州花湖国际机场的重要配套工程,是鄂黄第二过江通道的重要组成部分。
2025-11-24 09:02
11月23日,由中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院主办的第二十二届中国国际半导体博览会在北京开幕。
2025-11-24 03:15
从国家管网集团西部管道有限责任公司获悉,截至11月21日,我国最长原油管道——西部原油管道实现安全平稳运行18年,累计输送原油超2亿吨。
2025-11-24 03:15
作为中国和南非两国合作推动科普教育的重要实践,中国科学技术馆与南非Sci-Bono科学中心合作建设的“倾听科学空间”21日正式向公众开放。逾百嘉宾和观众到场体验。
2025-11-24 03:15
为AI4S领域培养兼具理论素养与产业落地能力的复合型人才,同时助力企业技术创新与行业生态构建。
2025-11-24 03:15
2025年度“十大”科普热词从科技、文化、社会等维度,综合勾勒出2025年我国科普事业发展、科技前沿动态、科学传播与社会文化融合的整体态势和核心方向。
2025-11-21 15:11
枫清科技与麒麟软件达成战略合作,双方将围绕AI技术创新、产品研发、市场拓展等方面开展深度合作,共同推动信创产业生态的完善与发展。
2025-11-21 13:13
走进国家重要野生植物种质资源库辰山中心种子冷库,零下20摄氏度的寒气扑面而来,一排排整齐编号的收纳容器中,是进入“深度睡眠”状态的各类野生植物种子。
2025-11-21 09:53
小雪时节,容易发生感冒、皮肤干燥、关节疼痛及咳嗽等不适,大多因为寒燥外袭、津液失调。
2025-11-21 09:52
当前,关于精神疾病与心理治疗,公众还有哪些常见误解?带着这些问题,本报记者采访了北京安定医院多位专家。
2025-11-21 09:49
2023年11月,“天衍”量子计算云平台正式发布,截至目前,访问量已突破3700万次,覆盖海内外60多个国家和地区的用户,实验任务数超过270万个。
2025-11-21 09:47
20日,记者从南京大学获悉,该校沈树忠院士团队的侯金波博士等人记录了湖北省通山县一处距今约5.4亿年的埃迪卡拉纪化石宝库,并将其命名为“通山特异埋藏化石库”。
2025-11-21 09:38
完成第一阶段6G技术试验,形成超过300项关键技术储备,资本加速布局6G生态……尽管6G网络预计将在2030年开始部署,但我国6G产业布局正加速铺开,呈现政策护航、技术攻坚、资本活跃的特征。
2025-11-20 09:11
谷山梁3吉瓦/12.8吉瓦时储能电站项目建成后,每年预计可向电网输送36亿千瓦时的清洁能源电力。“独立新型储能电站放电时为发电企业,充电时视同电力用户,电网的峰谷电价价差形成利润空间,吸引企业投身于此。
2025-11-20 09:11
加载更多