소식

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

현대 물리학 연구소, 중국과학원 및 기타 기관의 연구원들이 RHIC-STAR 국제 공동 실험 연구에 참여했습니다.새로운 반물질 초핵인 항고수소-4는 상대론적 중이온 금-금 충돌에서 처음으로 관찰되었습니다. 이것은 현재까지 실험적으로 발견된 가장 무거운 반물질 초핵이다. 8월 21일 네이처(Nature)에 관련 연구 결과가 게재됐다.

현재의 물리학 지식은 물질과 반물질의 성질이 대칭적이며, 우주 초기에는 물질과 반물질이 같은 양으로 존재했어야 한다고 믿습니다. 다행스럽게도 초기 우주의 극소량의 물질과 반물질에 어떤 신비한 물리적 메커니즘이 발생하여 대부분의 물질과 반물질이 소멸된 후에도 약 10억분의 1의 물질이 살아남아 오늘날의 물질 세계를 형성했습니다. 인류 문명의 탄생과 존재의 기초가 된다. 우주의 물질과 반물질의 양에 차이가 나는 이유는 무엇입니까? 이 질문에 대답하기 위한 중요한 아이디어는 실험실에서 새로운 반물질을 생성하고 그 특성을 연구하는 것입니다.

반물질은 매우 드물며, 여러 개의 반중입자가 추가로 결합하여 형성된 반물질 핵과 반물질 초핵(즉, 람다와 같은 하이퍼론을 포함하는 핵)은 생성이 더욱 어렵습니다. 1928년 디랙 방정식의 '음에너지 해법'이 반물질의 존재를 예측한 이후,과학자들은 지난 세기 동안 단 6가지 유형의 반물질(슈퍼) 핵을 발견했습니다.。

이번에 발견한 반초수소-4는 상대론적 중이온 충돌 실험에서 생성된 것이다.. 미국 브룩헤이븐 국립연구소의 상대론적 중이온 충돌기는 중이온빔을 빛의 속도에 가까운 속도로 가속해 충돌시켜 초기 빅뱅의 상태를 실험실에서 시뮬레이션할 수 있다. 이 충돌은 거의 동일한 양의 물질과 반물질을 포함하는 수조 도의 고온 불덩어리를 생성할 수 있습니다. 불덩이는 빠르게 팽창하고 냉각되어 일부 반물질이 양성 물질과 함께 소멸되는 운명에서 벗어날 수 있는 기회를 제공했으며 충돌 현장을 선회하는 STAR 실험 탐지기에 의해 관찰되었습니다.

항고수소-4는 반양성자, 두 개의 반중성자, 반하이페론으로 구성됩니다. 불안정한 항람다 하이퍼론이 포함되어 있기 때문에 항H-4는 단 몇 센티미터의 비행 후에 붕괴됩니다.이 연구는 붕괴를 통해 항헬륨-4와 π를 생성하는 약 66억 건의 중이온 충돌 사건에서 얻은 실험 데이터를 분석했습니다.⁺중간자는 항초수소-4를 역으로 재구성하여 약 16개의 항초수소-4 신호를 획득했습니다.。

▲안티헬륨-4와 π⁺중간자 일정 질량 스펙트럼의 항고수소-4 신호

연구팀은 또한 항H-4의 수명을 측정하고 이를 양전자-4와 비교했다. 연구에 따르면 측정 정확도 범위 내에서 두 제품의 수명에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났습니다.물질과 반물질의 성질 대칭성을 다시 한 번 검증。

항고수소-4는 현재 과학자들이 관찰한 가장 무거운 반물질 초핵이다.. 그것의 발견과 그 특성에 대한 연구를 통해 과학자들은 반물질 탐구와 물질과 반물질의 대칭성에 중요한 단계를 밟을 수 있었습니다.

▲중이온 충돌로 반물질 초수소-4 생성

STAR는 RHIC에 관한 대규모 국제 실험 협력 그룹으로, 14개국 74개 단위, 700명 이상의 연구원으로 구성되어 있습니다.

이번 연구는 현대 물리학 연구소(Institute of Modern Physics) 연구원인 Qiu Hao 팀이 주도했습니다. 중국 과학 기술 대학 과학 연구팀은 붕괴 입자 재구성 기술 및 효율성 계산에 기여했습니다. 이번 연구 작업은 중국 국가자연과학재단, 중국과학원 전략우선과학기술프로젝트, 중국과학원의 기초연구 청년팀 계획에 대한 안정적인 지원의 지원을 받고 있다.