中外科学家发现首个反物质超核——反超氚核

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来源：宇宙探秘网


        在宇宙大爆炸后短短几微秒内，“婴儿期”的宇宙中发生了什么？最近，中外科学家又揭开了谜团的一角：最新一期的美国《科学》杂志披露，在美国布鲁克海文实验室的相对论重离子对撞机上，科学家首次发现了一种可能大量存在于宇宙“婴儿期”的反物质超核——反超氚核，这打开了核素图新维数的大门，开创了反奇异反核物质研究的先河。

　　俗称“重氢”的氚原子的原子核中有三个“姐妹”：一个带正电的质子和两个中性的中子。可“反超氚”原子核中却变成了“三兄弟”：一个带负电荷的反质子、一个嵌有反奇异夸克的反超子、一个反中子。中科院上海应用物理研究所课题负责人、研究员马余刚说，与现存于自然界的氚相比，反超氚核的寿命短得不可思议，只有200皮秒(1皮秒=1万亿分之1秒)。科学家只能通过它衰变之后的产物，来推断出它的存在。

　　为了探寻宇宙起源的早期物质状态，一项名为“螺旋管径迹探测器(STAR)”的国际合作项目在美国布鲁克海文实验室的相对论重离子对撞机上，已进行了10年，目前有来自全球的500多位科学家参与其中。一年多前，中科院上海应用物理研究所陈金辉博士与该实验室许长补研究员等中外科学家合作，在上亿次金原子核进行高能“对对碰”的海量数据中开始寻找反物质超核的证据。每两个金核对撞，都会产生上千个粒子。“我们分析了海量数据后，从中找到了70次踪迹，才追踪到了反超氚核。”陈金辉解释说，宇宙起源时，物质和反物质总是成对产生，这些只能存在于极端高温、高密度状态下的物质，到了宇宙演化后期就难以发现了。“或许在一些中子星、超新星的内部会大量存在，但这种环境人类很难深入了解。”
　　这个奇特的“反超氚核”的发现令科学家兴奋不已。原来，组成我们常见的物质世界的元素，好比数字世界中的正数，而反物质就好比负数，它们都处在平面几何的那个二维平面中，而反超核物质则超出了这个平面，正是这项发现打开了物质元素世界“立体几何”研究的大门。

　　德国亥姆霍兹国家研究中心联合会副主席、资深理论物理学家霍斯特·斯多格教授评价说：“这个实验发现对我们了解物质可能会有前所未有的帮助。反超氚的发现打开了核素图新维数的大门：从常规物质世界到反物质和反超核物质世界。即便在几年前，这都被认为是不可能做到的实验。”

这就说明，反物质与正物质在微观上是相通的，同时也是可以相互转化的，亦即在特定的条件下，正物质和反物质可以互相转化，这才是未来反物质研究的关键。加速器可以进行科学研究，但通过加速器制造反物质是笨办法。

超核本身寿命很短

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