據物理學家組織網4月24日報道,歐洲核子研究中心今天在《物理評論(lùn)快(kuài)報》上提交了一份報告(gào)稱,大(dà)型強子對撞機底誇克實驗(LHCb)首次在B0s粒子的衰變中觀察到物質?反物質的不對稱性。這是已知(zhī)的第四個亞原子粒子表現出了這種行為。
LHCb是LHC上的(de)六個探(tàn)測器之一,主要目標是(shì)測量在b強子中(zhōng)的CP破壞和新物理。“CP”是電荷共軛(Charge conjugation) 與宇稱 (Parity) 的首字母縮寫(xiě)組合。電荷共軛對稱性通常也叫做正反粒子對稱性。
多數(shù)物理學家認為,宇宙大爆炸之初是處於正反物質(zhì)對稱的(de)狀態。但天文觀測表明,如今的宇宙卻是以物質為主的。這就產生了一個問題:宇宙中的反物(wù)質(zhì)到(dào)哪裏去了?目前(qián)雖還沒有完整的答案,但物理學家們(men)普遍認為,CP對稱性的破缺正(zhèng)是解決問題的關鍵(jiàn)環節之一。因為CP對稱性的破(pò)缺表明物質與反(fǎn)物質(zhì)在參與相互作用時存在著細微差別,正是這種差別,外加一些其他條件,最(zuì)終導致了兩者的數量差異。從這個意義上講,我(wǒ)們這個五彩繽紛的物質世界,包括人類自身,都(dōu)是CP對稱性的(de)細微破缺留下(xià)的遺跡。
大型強子對撞機一直在尋(xún)求粒子和反粒子行為的細微差別。其LHCb實驗現已觀察到B0s衰變粒子中的CP破壞,這是(shì)在2011年(nián)實(shí)驗收集的數據基礎上做出的分析。LHCb發言人皮耶路易吉?坎帕納說:“在B0s粒子中發現不對(duì)稱反應超過5西格瑪的水平,該結果要歸功於大型強子對撞機提供的大量數據和LHCb探測器對粒子的甄別能力。而在其他地方的實(shí)驗還不能夠(gòu)積累到足夠多的B0s衰變。”
在20世紀60年代,美國(guó)布魯克海文國家(jiā)實驗室首次在被稱為中性K介子觀察到違反CP的對稱性。大約40年後,日本和美國實驗中在另一個粒子B0介(jiè)子中發現了類似的行為。最近,在所謂的B介子工廠和歐(ōu)洲核子研究中心LHCb的實驗發現(xiàn),B 介子也(yě)演示(shì)了(le)CP破壞。所有這些CP破壞現象可在標準模型中(zhōng)占有(yǒu)一席之地,不過這些引(yǐn)人入勝的(de)差異,還(hái)需要更詳細的研究。
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