反物质研究重要发现：科学家观测到最重反物质超核

　　 中新社 北京8月22日电(记者 孙自法)什么原因造成宇宙中正反物质数量的差别？回答这个悬而未决问题的一个重要思路，是在实验室中制造新的反物质并研究它们的性质。

　　来自中国科学院的最新消息说，该院近代物理研究所仇浩研究员团队等最近在参与RHIC-STAR国际合作实验研究中，首次在相对论重离子金金碰撞中观测到一种新的反物质超核——反超氢-4，这是迄今实验上发现的最重的反物质超核。

北京时间8月21日夜间，科学家观测到实验上迄今最重反物质超核——反超氢-4的相关研究成果论文在国际著名学术期刊《自然》上线发表，图为重离子碰撞产生的反超氢-4示意图。(中国科学院近代物理研究所供图)

　　这一反物质研究领域重要研究发现及相关成果论文，北京时间8月21日夜间在国际著名学术期刊《自然》上线发表。

　　仇浩介绍说，此次最新发现的反超氢-4是在相对论重离子碰撞实验中产生的。位于美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)，能将重离子束加速至接近光速并使其对撞，在实验室中模拟宇宙早期大爆炸的状态。这种对撞能产生几万亿摄氏度的高温火球，包含几乎等量的正物质与反物质。该火球迅速膨胀、冷却，使得一部分反物质有机会逃离与正物质湮灭的命运，被环绕对撞点的STAR实验探测器观测到。

　　反超氢-4由一个反质子、两个反中子和一个反Lambda超子组成。由于包含不稳定的反Lambda超子，反超氢-4飞行仅仅几个厘米后就会发生衰变。研究团队分析了共约66亿个重离子碰撞事件的实验数据，通过衰变产生的反氦-4和π+介子反向重建反超氢-4，最终获得约16个反超氢-4的信号。

　　研究团队还测量了反超氢-4的寿命，并与其对应的正粒子超氢-4比较，在测量精度范围内两者寿命没有明显差异，再次验证正反物质性质的对称性。

　　科学家表示，反超氢-4是目前观测到的最重的反物质超核，其发现和性质研究，使人们在反物质及正反物质对称性的探索方面又迈出重要一步。

　　据了解，当前的物理学知识认为物质和反物质的性质是对称的，在宇宙诞生之初应该存在等量的正物质和反物质。不过，某种神秘的物理机制导致早期宇宙中正反物质数量极小的不对称，在绝大部分正反物质湮灭后，约百亿分之一的正物质得以存活下来，构成今天的物质世界，并成为人类文明诞生和存在的基础。

　　反物质非常罕见，而由若干反重子进一步组合形成的反物质原子核和反物质超核(即包含Lambda等超子的原子核)，则更加难以产生。自1928年预示反物质存在以来的近一个世纪，科学家仅发现6种反物质(超)核。

　　RHIC-STAR大型国际实验合作组由来自14个国家、74个单位的700多位研究人员组成。这次反超氢-4观测发现及研究工作由仇浩团队主导完成，该团队和中国科学技术大学团队分别在物理分析、衰变粒子重建技术及效率计算方面做出重要贡献。(完)

【编辑:张子怡】