迄今最重反物质超核，我国科学家发现名为“反超氢-4”的反物质
8 月 22 日消息，中國科學(xué)院近代物理研究所在參與 RHIC-STAR 國際合作實(shí)驗(yàn)研究中，首次在相對論重離子金金碰撞中觀測到一種新的反物質(zhì)超核 —— 反超氫-4，這也是迄今實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)的最重的反物質(zhì)超核。
項(xiàng)目背景
什么是正物質(zhì)和反物質(zhì)呢？當(dāng)前物理學(xué)知識(shí)認(rèn)為在宇宙誕生之初應(yīng)該存在正物質(zhì)與反物質(zhì)，并且兩者是等量存在的。
但現(xiàn)在的宇宙卻難以找到反物質(zhì)了，那么很多人好奇，反物質(zhì)都去了哪里呢？科學(xué)家們給出的答案是反物質(zhì)很容易與周圍的正物質(zhì)發(fā)生湮滅，也就是存在即消失。
如果宇宙中的正、反物質(zhì)一直保持?jǐn)?shù)量相等，它們終將完全湮滅掉，變成一團(tuán)光。幸運(yùn)的是，在某種物理機(jī)制的作用下，正、反物質(zhì)卻出現(xiàn)了數(shù)量的不平衡。
不過，某種神秘的物理機(jī)制導(dǎo)致早期宇宙中正反物質(zhì)數(shù)量極小的不對稱，在絕大部分正反物質(zhì)湮滅后，約百億分之一的正物質(zhì)得以存活下來，構(gòu)成了今天的物質(zhì)世界，并成為人類文明誕生和存在的基礎(chǔ)。
反物質(zhì)非常罕見，而由若干反重子進(jìn)一步組合形成的反物質(zhì)原子核和反物質(zhì)超核（即包含 Lambda 等超子的原子核），則更加難以產(chǎn)生。
自 1928 年狄拉克方程的“負(fù)能量解”預(yù)示反物質(zhì)的存在以來近一個(gè)世紀(jì)，科學(xué)家僅發(fā)現(xiàn) 6 種反物質(zhì)（超）核。
研究過程
仇浩介紹說，此次最新發(fā)現(xiàn)的反超氫-4 是在相對論重離子碰撞實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的。位于美國布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室的相對論重離子對撞機(jī)（RHIC），能將重離子束加速至接近光速并使其對撞，在實(shí)驗(yàn)室中模擬宇宙早期大爆炸的狀態(tài)。
這種對撞能產(chǎn)生幾萬億攝氏度的高溫火球，包含幾乎等量的正物質(zhì)與反物質(zhì)。該火球迅速膨脹、冷卻，使得一部分反物質(zhì)有機(jī)會(huì)逃離與正物質(zhì)湮滅的命運(yùn)，被環(huán)繞對撞點(diǎn)的 STAR 實(shí)驗(yàn)探測器觀測到。
反超氫-4 介紹
反超氫-4 由一個(gè)反質(zhì)子、兩個(gè)反中子和一個(gè)反 Lambda 超子組成。由于包含不穩(wěn)定的反 Lambda 超子，反超氫-4 飛行僅僅幾個(gè)厘米后就會(huì)發(fā)生衰變。
研究團(tuán)隊(duì)分析了共約 66 億個(gè)重離子碰撞事件的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過衰變產(chǎn)生的反氦-4 和 π+ 介子反向重建反超氫-4，最終獲得約 16 個(gè)反超氫-4 的信號。
附上參考地址
Observation of the antimatter hypernucleus
新突破！我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)名為“反超氫-4”的反物質(zhì)
反物質(zhì)研究重要發(fā)現(xiàn)：科學(xué)家觀測到最重反物質(zhì)超核
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總結(jié)
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