記者5月11日從中國科學院高能物理研究所(高能所)獲悉,利用北京正負電子對撞機上的北京譜儀III(BESIII)探測器,中國科學家最近首次清晰「拍下」被譽為微觀世界「終極煙花秀」的罕見過程——反物質粒子「反Λ重子」與普通質子碰撞湮滅的瞬間,並精確測量了其中產生的粒子種類和數量。
這項基礎領域高能粒子物理方向的重要研究成果,由中國科學院高能所北京譜儀III實驗團隊完成,相關論文近日在國際專業學術期刊《物理評論快報》發表,備受學界關注。
北京譜儀III實驗團隊介紹說,「反Λ重子」是一個由「反上誇克」「反下誇克」和「反奇異誇克」拼成的小結構,平時它隱藏在高能對撞產生的粒子碎片中,一閃而過。而在北京正負電子對撞機上開展的本項實驗研究中,科學家們通過北京譜儀III探測器完成一次精妙的「伏擊」,他們巧妙利用探測器束流管內用來降溫的冷卻油作為反應靶,捕捉到當「反Λ重子」向外飛出時,撞上冷卻油中靜止的質子(氫原子核)而產生的「新配方煙花」。
實驗團隊通過對海量數據的篩選,首次觀測到兩種複雜的「煙花配方」,不僅算出它們出現的概率,還發現這場「煙花秀」並非雜亂無章。對這類“微型煙花”的分析,不僅關係到粒子物理裡最基礎也最難的一種作用力——強相互作用,更是連接著宇宙的過去與未來的線索。目前,宇宙中還存在一些難以想象的極端環境,對這些粒子反應的研究,也是在為理解宇宙中最極端的狀態奠定基礎。
同時,在大型粒子對撞實驗中,反物質堪稱是成批產生的「副產品」,這些反物質粒子穿過探測器時,會不斷與普通物質發生相互作用甚至湮滅。北京譜儀III這次不僅看到它炸開的樣子,還開始讀懂它背後的規律,相當于第一次拿到奇異反物質湮滅的「高清底片」。
北京譜儀III實驗團隊表示,在粒子物理的世界裡,這些「煙花」燃盡的餘暉,往往才是點燃未來希望的星火。因此,後續進一步實驗研究值得期待。◇(中新社)









