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实现对反物质间相互作用力的测量

发布时间:2022-05-26

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  核子之间的相互作用是原子核构成基石。自原子核发现以来,科学家已经获得了大量的关于核力的知识。但是,对于反核子之间的相互作用还没有直接的了解。美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)的STAR实验将质心能量为200GeV的金离子相互碰撞,产生出大量的反质子,这为测量反质子-反质子间相互作用提供了机会。

  亚博yabo888vip网页版登录上海应用物理研究所马余刚研究组与美国布鲁克海文国家实验室唐爱洪研究组等合作,利用STAR实验结果,通过对反质子-反质子之间动量关联函数的测量,首次提取了反质子-反质子相互作用的有效力程和散射长度。研究表明,反质子-反质子之间存在着强吸引力,可以克服反质子-反质子之间的由于同号(负电荷)所产生的库伦排斥力,结合成反物质原子核。而且他们测量得到的结果与质子-质子相互作用的对应值在误差范围内一致。他们的研究结果提供了两个反质子间相互作用的直接信息,给出了对量子场论和对称原理的一个直接验证,为进一步理解更复杂的反原子核及其属性奠定了基础。

  相关研究论文发表在2015年11月19日Nature[527(7578):345—348]上。Nature审稿人对该研究给予高度赞赏:“这是首例反质子-反质子作用的直接测量。文章宣布了一个重要发现:反质子作用与质子作用等同。这个测量是对反物质作用力的重要原创性贡献。”“该工作对于理解强相互作用的CPT对称性具有重要作用”。论文发表后,受到国内外媒体、学术界、研究基金会的广泛关注,在学界产生了巨大反响。

(责任编辑:程博)

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