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科学家观察到粒子与其反物质粒子转换现象


http://www.sina.com.cn 2006年04月16日 17:37 新华网

  新华网东京4月16日电(记者钱铮)一个国际共同研究小组近日宣布,他们观察到了一种奇异的粒子与其反物质粒子迅速相互转换的现象,这种“物质-反物质振荡”将有助于理解为什么宇宙中看起来只有物质、没有反物质。

  所有的粒子都有反粒子,两者的某些特性相同,而另一些特征相反。反物质由反粒子组成。宇宙大爆炸理论认为,宇宙诞生时产生的物质和反物质一样多,但今天的宇宙看上去
完全由物质构成,反物质只在实验室中被少量制造出来。为什么宇宙偏爱物质?这是科学上的最大难题之一。

  据日本《每日新闻》报道,由美国费米实验室、日本高能加速器研究机构以及其他多家科研机构共同组成的国际研究小组,利用加速器使质子和反质子相互撞击,制造出一种奇特的粒子——Bs介子,并连续多年研究它与其反粒子相互转换的现象,希望能找到解答上述问题的线索。

  目前人类所知的物质构成最小单位是夸克,不同的夸克都有各自的反夸克。Bs介子由一个夸克和一个反夸克构成,是一种罕见的粒子,研究它奇特的性质有助于深入了解粒子的行为和宇宙的演化过程。根据理论预测,Bs介子会转换成反Bs介子、随后又变回Bs介子,这一过程不断超高速地重复,就像物质与反物质在共跳一场狂乱的舞蹈。

  由于Bs介子的物质-反物质振荡过程极快,非常难观测到,需要高度精密的粒子探测技术和大量数据样本。研究小组在分析了超过10亿次对撞事件的数据后发现,Bs介子和反Bs介子以每秒2.8万亿次的超高速度不断地相互转变。这是科学家首次观测到Bs介子振荡的细节,有关论文即将发表在美国《物理评论通报》杂志上。

  根据日本科学家提出的小林-益川理论,宇宙物质较多是因为夸克的反应衰变速率不同。对Bs介子振荡的精确观测结果,为这一理论提供了新的证据。(完)

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