новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Исследователи из Института современной физики Китайской академии наук и других учреждений приняли участие в международных совместных экспериментальных исследованиях RHIC-STAR.Новое сверхядро антивещества, антигиперводород-4, было впервые обнаружено в результате столкновения релятивистских тяжелых ионов золота и золота. Это самое тяжелое сверхядро антиматерии, экспериментально обнаруженное на сегодняшний день.. 21 августа соответствующие результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.

Современные знания физики полагают, что свойства материи и антиматерии симметричны и что в начале Вселенной должно было существовать равные количества материи и антиматерии. К счастью, некий загадочный физический механизм вызвал асимметрию очень небольшого количества материи и антиматерии в ранней Вселенной. После того, как большая часть материи и антиматерии была уничтожена, около одной десятой миллиардной материи выжило и сформировало сегодняшний мир. основа зарождения и существования человеческой цивилизации. Что вызывает разницу в количестве материи и антиматерии во Вселенной? Чтобы ответить на этот вопрос, важной идеей является создание новой антиматерии в лаборатории и изучение ее свойств.

Антивещество встречается очень редко, а ядра антивещества и сверхядра антивещества (то есть ядра, содержащие гипероны, такие как лямбда), образующиеся в результате дальнейшего объединения нескольких антибарионов, произвести еще труднее. Поскольку «решение с отрицательной энергией» уравнения Дирака предсказало существование антиматерии в 1928 году,За прошлый век учёные открыли всего 6 типов ядер антиматерии (супер)。

Обнаруженный на этот раз антисуперводород-4 был получен в ходе эксперимента по столкновению релятивистских тяжелых ионов.. Релятивистский коллайдер тяжелых ионов в Брукхейвенской национальной лаборатории в США может ускорять пучки тяжелых ионов почти до скорости света и сталкивать их, моделируя состояние раннего Большого взрыва в лаборатории. Это столкновение может создать высокотемпературный огненный шар температурой в несколько триллионов градусов, содержащий почти равное количество вещества и антивещества. Огненный шар быстро расширился и остыл, давая некоторым антивеществам шанс избежать участи аннигилировать с положительной материей, и был обнаружен экспериментальным детектором STAR, вращающимся вокруг места столкновения.

Антигиперводород-4 состоит из антипротона, двух антинейтронов и антигиперона. Поскольку он содержит нестабильные анти-лямбда-гипероны, анти-H-4 распадается уже после нескольких сантиметров полета.В исследовании были проанализированы экспериментальные данные примерно 6,6 миллиардов событий столкновений тяжелых ионов, в результате распада которых образовались антигелий-4 и π.⁺Мезон обратно реконструировал анти-сверхводород-4 и получил около 16 сигналов анти-сверхводорода-4.。

▲Антигелий-4 и π⁺Сигнал антигиперводорода-4 в спектре постоянной массы мезона

Команда также измерила время жизни анти-H-4 и сравнила его с его аналогом, позитроном-4. Исследования показывают, что в пределах точности измерений нет существенной разницы в сроке службы этих двух устройств.В очередной раз проверена симметрия свойств материи и антиматерии。

Антигиперводород-4 — самое тяжелое сверхядро антиматерии, наблюдаемое в настоящее время учеными.. Его открытие и изучение его свойств позволило ученым сделать важный шаг в исследовании антиматерии и симметрии материи и антиматерии.

▲Столкновение тяжелых ионов приводит к образованию суперводорода-4 из антиматерии.

STAR — это крупномасштабная международная группа экспериментального сотрудничества по RHIC, состоящая из более чем 700 исследователей из 74 подразделений в 14 странах.

Работой руководила команда Цю Хао, исследователя Института современной физики. Научно-исследовательская группа Университета науки и технологий Китая внесла вклад в технологию реконструкции частиц распада и расчеты эффективности. Исследовательскую работу поддерживают Национальный фонд естественных наук Китая, Стратегический приоритетный научно-технический проект Китайской академии наук, а также стабильная поддержка Китайской академией наук плана молодежной группы по фундаментальным исследованиям.