8 月 22 日訊息，中國科學院近代物理研究所在參與 RHIC-STAR 國際合作實驗研究中，首次在相對論重離子金金碰撞中觀測到一種新的反物質超核 —— 反超氫-4，這也是迄今實驗上發現的最重的反物質超核。
計畫背景
什麽是正物質和反物質呢？當前物理學知識認為在宇宙誕生之初應該存在正物質與反物質，並且兩者是等量存在的。
△ 示意圖：宇宙早期正物質比反物質多一點，圖源央視
但現在的宇宙卻難以找到反物質了，那麽很多人好奇，反物質都去了哪裏呢？科學家們給出的答案是反物質很容易與周圍的正物質發生湮滅，也就是存在即消失。
如果宇宙中的正、反物質一直保持數量相等，它們終將完全湮滅掉，變成一團光。幸運的是，在某種物理機制的作用下，正、反物質卻出現了數量的不平衡。
不過，某種神秘的物理機制導致早期宇宙中正反物質數量極小的不對稱，在絕大部份正反物質湮滅後，約百億分之一的正物質得以存活下來，構成了今天的物質世界，並成為人類文明誕生和存在的基礎。
反物質非常罕見，而由若幹反重子進一步組合形成的反物質原子核和反物質超核（即包含 Lambda 等超子的原子核），則更加難以產生。
自 1928 年狄拉克方程式的「負能量解」預示反物質的存在以來近一個世紀，科學家僅發現 6 種反物質（超）核。
研究過程
仇浩介紹說，此次最新發現的反超氫-4 是在相對論重離子碰撞實驗中產生的。位於美國布魯克海文國家實驗室的相對論重離子對撞機（RHIC），能將重離子束加速至接近光速並使其對撞，在實驗室中模擬宇宙早期大霹靂的狀態。
△ 模擬圖：重離子碰撞產生反物質超氫-4，圖源 中國科學院近代物理研究所
這種對撞能產生幾萬億攝氏度的高溫火球，包含幾乎等量的正物質與反物質。該火球迅速膨脹、冷卻，使得一部份反物質有機會逃離與正物質湮滅的命運，被環繞對撞點的 STAR 實驗探測器觀測到。
反超氫-4 介紹
反超氫-4 由一個反質子、兩個反中子和一個反 Lambda 超子組成。由於包含不穩定的反 Lambda 超子，反超氫-4 飛行僅僅幾個厘米後就會發生衰變。
研究團隊分析了共約 66 億個重離子碰撞事件的實驗數據，透過衰變產生的反氦-4 和 π+ 介子反向重建反超氫-4，最終獲得約 16 個反超氫-4 的訊號。
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