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物质主宰宇宙添新证据 重子与反重子衰减差异被发现

[2017/3/7]
物质主宰宇宙再添新证据 重子与反重子衰减差异首次被发现

科技日报北京3月2日电 (记者刘霞)物理学领域最大的未解之谜之一是宇宙间为什么充满了物质,反物质芳踪何在?据美国趣味科学网近日报道,大型强子对撞机(LHC)团队首次发现,Λb重子的“举止”与其反物质略有不同。尽管这一结论并不能完全回答上述问题,但距揭开谜团更近了一步。
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物质和反物质拥有同样的属性,除电荷相反外,它们应该“举止”一样,甚至“外貌”也一样,这种现象名为CP对称性。这一对称性也表明,宇宙诞生时产生了等量的正物质和反物质。但情况并非如此,因为等量的物质和反物质一开始就会彼此湮灭,人类也将不复存在。而如果这一对称性有损坏,则意味着有些反物质的行为与其物质不一样,或许这可以解释为什么现在是由物质主宰宇宙。

为了确定这一点,LHC团队对Λb重子的行为进行了观测。重子由夸克组成,反重子由反夸克组成。夸克和反夸克都有6种“味”:上、下、顶、底、奇和粲。一个Λb重子由上、下、底夸克各一个组成。

如果Λb重子和其反物质表现出CP对称性,那么,它们的衰减方式应该一样。当粒子衰减时,会以特定的角度释放出子粒子。但该研究团队发现,Λb重子和其反粒子释放子粒子的角度不一样。
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此前,科学家们也发现K介子和B介子都表现出了同样的破坏行为,但介子与重子不一样:介子是夸克和反夸克对组成;而重子仅由普通夸克组成。科学家们以前从未曾观测到重子和反重子衰减时的差异。

尽管结论非常诱人,但其标准方差仅为3.3西格玛,没有达到一项研究可被称为“发现”所需的5西格玛。波兰科学院核物理学研究所副教授马尔桑·库哈尔奇克说,这一发现并不能完全回答为什么物质主宰宇宙。未来,他们将对其他重子进行观测,希望获得更多结果。
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