uutiset

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Tutkijat Modern Physicsin instituutista, Kiinan tiedeakatemiasta ja muista instituutioista osallistuivat kansainväliseen RHIC-STAR-yhteistyöhön kokeelliseen tutkimukseen.Uusi antiaineen superydin, antihypervety-4, havaittiin ensimmäistä kertaa relativistisessa raskaan ionin kulta-kulta törmäyksessä. Tämä on raskain tähän mennessä kokeellisesti löydetty antimateriaalisuperydin. Nature-lehdessä julkaistiin asiaankuuluvat tutkimustulokset 21. elokuuta.

Nykyinen fysiikan tietämys uskoo, että aineen ja antiaineen ominaisuudet ovat symmetrisiä ja että universumin alussa olisi pitänyt olla yhtä paljon ainetta ja antiainetta. Onneksi eräs mystinen fyysinen mekanismi aiheutti epäsymmetrian varhaisessa universumissa hyvin pienessä aineen ja antimateriaalin määrässä. Sen jälkeen kun suurin osa aineesta ja antimateriaalista oli tuhottu, noin kymmenesosa aineesta säilyi ja muodosti nykymaailman tulee perusta ihmissivilisaation syntymiselle ja olemassaololle. Mikä aiheuttaa eron aineen ja antiaineen määrässä maailmankaikkeudessa? Tähän kysymykseen vastaamiseksi tärkeä idea on luoda uutta antimateriaalia laboratoriossa ja tutkia niiden ominaisuuksia.

Antimateria on hyvin harvinainen, ja useiden antibaryonien lisäyhdistelmällä muodostuneita antimateriaaliytimiä ja antimateriaalisuperytimiä (eli ytimiä, jotka sisältävät hyperoneja, kuten lambda) on vielä vaikeampi tuottaa. Koska Diracin yhtälön "negatiivisen energian ratkaisu" ennusti antiaineen olemassaolon vuonna 1928,Tutkijat ovat löytäneet vain 6 tyyppiä antimateria (super) ytimiä kuluneen vuosisadan aikana。

Tällä kertaa löydetty anti-supervety-4 tuotettiin relativistisessa raskaiden ionien törmäyskokeessa. Yhdysvaltain Brookhaven National Laboratoryn relativistinen raskaan ionin törmäyskone voi kiihdyttää raskaita ionisäteitä lähes valon nopeudelle ja törmätä ne, simuloiden alkuräjähdyksen tilaa varhaisessa universumissa laboratoriossa. Tämä törmäys voi tuottaa korkean lämpötilan useiden biljoonien asteiden tulipallon, joka sisältää lähes yhtä suuret määrät ainetta ja antiainetta. Tulipallo laajeni ja jäähtyi nopeasti antaen joillekin antimateriaaleille mahdollisuuden paeta kohtaloa tuhoutua positiivisella aineella, ja törmäyspaikkaa kiertävä STAR-kokeellinen ilmaisin havaitsi sen.

Antihypervety-4 koostuu antiprotonista, kahdesta antineutronista ja antihyperonista. Koska se sisältää epävakaita anti-Lambda-hyperoneja, anti-H-4 hajoaa vain muutaman senttimetrin lennon jälkeen.Tutkimuksessa analysoitiin kokeellisia tietoja noin 6,6 miljardista raskaan ionin törmäystapahtumasta, jotka tuottivat antihelium-4:ää ja π:ää hajoamisen kautta.⁺Mesoni rekonstruoi käänteisesti anti-supervety-4 ja sai noin 16 anti-supervety-4 signaalia.。

▲ Antihelium-4 ja π⁺Antihypervety-4-signaali mesonin vakiomassaspektrissä

Ryhmä mittasi myös anti-H-4:n käyttöiän ja vertasi sitä vastineeseensa, positron-4:ään. Tutkimukset osoittavat, että näiden kahden käyttöiän välillä ei ole merkittävää eroa mittaustarkkuuden alueella.Jälleen kerran varmistettu aineen ja antiaineen ominaisuuksien symmetria。

Antihypervety-4 on raskain tutkijoiden tällä hetkellä havaitsema antimateriaalisuperydin.. Sen löytö ja sen ominaisuuksien tutkiminen ovat antaneet tutkijoille mahdollisuuden ottaa tärkeän askeleen antiaineen sekä aineen ja antiaineen symmetrian tutkimisessa.

▲ Raskaiden ionien törmäys tuottaa antimateriaa supervety-4:ää

STAR on laajamittainen kansainvälinen kokeellinen RHIC-yhteistyöryhmä, johon kuuluu yli 700 tutkijaa 74 yksiköstä 14 maassa.

Työtä johti Modernin fysiikan instituutin tutkijan Qiu Haon tiimi. Kiinan tiede- ja teknologiayliopiston tieteellinen tutkimusryhmä on osallistunut hajoavien hiukkasten rekonstruktioteknologiaan ja tehokkuuslaskelmiin. Tutkimustyötä tukevat Kiinan kansallinen luonnontieteellinen säätiö, Kiinan tiedeakatemian Strategic Priority Science and Technology -hanke sekä Kiinan tiedeakatemian vakaa tuki perustutkimuksen nuorisotyöryhmäsuunnitelmalle.