（记者 崔倩）记者从中科院高能所获悉，近日，北京正负电子对撞机上北京谱仪(BES)III实验完成了世界上最精确的正反科西超子衰变不对称测量，于今日在《自然》杂志正式刊发。
什么是正反科西超子衰变？
众所周知，宇宙是由物质组成的，而反物质是正常物质的反状态。当正反物质相遇时，双方就会相互湮灭抵消，发生爆炸并产生巨大能量。
尽管在宇宙大爆炸之初应该产生等量的正反物质，那为什么我们的宇宙却只有物质组成而非反物质？这个问题困扰了科学界半个多世纪。
粒子衰变实验就为研究正反物质不对称提供了重要线索——如果粒子和反粒子的衰变模式存在差异，那么这些差异可能是导致我们今天丰富的物质世界形成的原因。
然而，由于粒子衰变通常是由多种相互作用诱导发生的，比如一种类似质子的短寿命粒子叫做科西超子，它的内部含有两个重的奇异夸克和一个轻夸克，其衰变过程中既有弱也有强作用发生，如何识别是哪种作用导致正反物质衰变行为不同呢？北京谱仪III实验就利用处于量子纠缠的正反科西超子对的级联衰变，成功地把导致正反物质不对称的弱作用力从强作用力中分离出来，这一创新方法和实验结果引起该领域世界同行的密切关注。
什么是北京谱仪III实验？
北京谱仪III实验国际合作组成立于2008年，是由来自亚洲、欧洲和美洲等17个国家80个研究机构约500名科学家组成的国际合作组。
在北京谱仪III实验中，电子与其反粒子正电子碰撞的能量是其固有质量的上万倍，正负电子以几乎接近光速相向运动，头对头碰撞。在这些碰撞中，电子和正电子湮灭，并从释放的能量中产生其他粒子或粒子对。在这项新的研究中，科研人员利用正反科西超子的“自旋”信息和量子关联来揭示正反物质不对称性，粒子物理学家称为“CP破坏”。科研人员发现超子衰变是寻找CP破坏的一个很有希望的“狩猎场”，因为它们的“自旋”方向可以通过其“子粒子”的衰变直接测量。考虑成对的正反超子级联衰变，可以把强力和弱力的贡献分开，导致对CP破坏测量的敏感度显著提高。北京谱仪III实验这一创新方法为寻找 CP 破坏提供了一种全新的视角。
尽管《自然》一文中给出的结果显示没有CP破坏的迹象。然而，这一创新方法为科学家未来确认或排除超出标准模型的CP破坏来源带来了希望。“这是理解正反物质不对称的一个里程碑，我期待北京谱仪III合作组将取得更多成就。”中科院院士，高能物理研究所所长王贻芳研究员说。“由于自旋极化和量子纠缠，北京谱仪III实验的灵敏度远高于之前费米实验室的HyperCP实验，尽管HyperCP实验产生的超子是BESIII实验的1000倍。”BESIII国际合作组发言人李海波研究员强调说。
北京谱仪III探测器
源自北京时间2022.6.2 原地址https://m.btime.com/item/460pfcbr11c8v6qbhrtnalmqr89
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