| cyqdesign | 2010-03-10 18:55 |
我国科学家成功发现第一个反物质超核 [ 上图：从末端（左）和侧面（右）看到的反超氚核事件在STAR实验组的主探测器(时间投影室)中的飞行 轨迹。该研究分析了将近一亿个质心能量为每核子200 GeV金核+金核碰撞事件，从中找到了将近70个事件。] 对于该发现的意义，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Horst Stoecker教授评价说：“This experimental discovery may have unprecedented consequence for our view of the world. Anti-hypertriton pushes open the door to new dimensions in the nuclear chart: from the normal matter to the antimatter world and to the world of anti-hyper-matter – just a few years ago this would have been viewed as impossible.” （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办到的实验。） 在三维核素图（下图）中，x轴是中子数(N)，y轴是质子数(Z)，元素周期表就是通过N-Z来排列的；Z轴是奇异数(S)，对于自然界中的普通物质来 说，它们不带奇异性(S=0)。不过，科学家相信，在中子星，超新星等奇异物质中，可能含有丰富的奇异物质，因此，奇异物质的研究能够加深我们对天体物理 的认识。反物质处于这个图表的负方向(N<0,Z<0)，新发现的反超氚核，则打开了研究反奇异反核物质的先河。  该研究对于理解自然界中物质反物质不对称性也有直接意义。我们的周围充满了普通物质，而反物质却非常稀少， 这是什么道理呢？在宇宙大爆炸初期，夸克、反夸克是成对产生的，怎么演化到现在人类生存的物质空间了就丢失了对称性呢？回答这个问题需要科学家全面地研究 物质，特别是反物质的产生及其演化。位于美国纽约州长岛上的BNL-RHIC，产生了一个高温、高密，并且净重子数密度接近于零的夸克-胶子等离子物质， 它是科学家研究反物质产生及其演化的理想场所。当前的研究表明，RHIC环境中反物质核子产额和其普通物质含量相当，比率非常接近单位1。在当前研究的环 境中，反物质产生符合广义上统计组合(Coalescence)物理机制，这将可以验证一些新奇的关于核物质结构的科学想法，例如法兰克福高等研究所 （FIAS）创始人、著名核理论家Walter Greiner教授提出的反物质可直接从真空中激发；对于在宇宙射线中寻找新物理，例如暗物质也有直接的指导意义。 该研究也将丰富科学家对于夸克-胶子等离子体新物质的认识。部分理论物理学家认为，重子数、奇异数守恒量之 间的关联是区分夸克胶子等离子体和强子气体的一个理想探针。超核由超子和核子融合产生，其超子和核子组分在相空间上非常相似，是实验上研究重子数-奇异数 关联的直接手段。马余刚课题组初步计算支持了上述观点，结果发表在国际核心期刊Physics Letters B 684 (2010) 224上。 该研究结果已在多个国际会议上作邀请报告，发表在Science杂志上(通信作者：陈金辉)，并被选为亮点（Highlight）文章于3月4日在Science Express上在线快速发表。STAR中方合作组成员包括清华大学、中国科学技术大学、中国科学院上海应用物理研究所、华中师范大学、中 国科学院近代物理研究所、山东大学和中国科学院高能物理研究所。以上工作得到国家自然科学基金委重大国际合作项目、中科院知识创新项目和国家科技部等的联合资助。 （来源：中科院上海应用物理所） |
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