是的,科学!在欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机——有史以来最强大的粒子加速器——科学家们发现了观测到的最重的反物质形式。这一发现与CERN之前的突破性发现一样重要,比如希格斯玻色子粒子、B介子衰变和超核。

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来自CERN大型强子对撞机的ALICE(大型离子对撞机实验)的科学家们报告了一种名为反超氦-4的新反物质粒子的证据,本质上是另一种奇怪的粒子——超氦-4的“邪恶双胞胎”。这种极其奇异的物质形式包含两个反质子、一个反中子和一个由亚原子夸克组成的不稳定粒子,称为反λ。

这一发现之所以重要,是因为它让物理学家能够研究宇宙在不到一秒大时的极端条件。它还为我们提供了对我们最大的谜团之一的洞察:重子不对称性问题。

在大爆炸时宇宙诞生时,物质和反物质应该以相等的数量存在。由于对立的对总是相互湮灭,所有的物质和反物质应该转化为纯能量。不知何故,我们最终得到了一个由普通物质主导的宇宙,只有一点点反物质存活下来。研究超氦及其反物质双胞胎可能有助于解开这个谜团。

反超氦-4的发现源于2018年在LHC进行的碰撞实验。它以惊人的速度将铅离子碰撞在一起,重现了新生宇宙的超热条件。然后研究人员使用尖端的机器学习模型来研究碰撞的数据。分析发现了反超氦-4粒子衰变为其他粒子时的特征。

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还发现了较轻的反超氢-4。研究人员精确测量了这两种粒子的质量,并能够将数据与当前的物理理论相匹配。实验结果证实,物质和反物质是按相等的部分创造的。那么,如果宇宙一开始比例均衡,是什么打破了平衡呢?

物理学家仍然没有足够的答案。然而,LHC偶尔会进行升级,就像本月早些时候安装了超大号磁铁以获得更清晰的光束一样。谁知道接下来可能会出现什么新的反物质极端呢?


文章标签: #CERN #反物质 #大型强子对撞机 #宇宙早期 #重子不对称性

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