中国科学院高能物理研究所与华中师范大学组成的联合团队首次观测到“底介子到粲偶素”衰变中CP对称性直接破坏证据。这一发现为深入理解宇宙中正反物质不对称现象提供了重要实验依据，标志着粒子物理研究领域迈出了重要一步。2025年3月12日，《物理评论快报》（Physical Review Letters）以“编辑推荐”形式刊发了这一研究成果。
现今人类观测到的宇宙由正物质主导，然而依据现有宇宙演化发展的理论，宇宙诞生时正反物质应等量存在。为解释这一矛盾，科学家提出了“电荷-宇称”对称性破坏（CP破坏）机制，即微观粒子与其反粒子并不遵守相同的自然规律。自1964年人类在中性K介子衰变过程中首次发现CP破坏现象以来，探索CP破坏机制一直是粒子物理研究的前沿课题。
在此次研究中，中国科学院高能物理研究所与华中师范大学联合团队利用欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）上的LHCb实验所积累的海量数据，针对B+→J/yp+这一特定衰变过程进行了精密测量。通过对数千万亿次质子-质子对撞过程的数据的分析，团队发现正反物质间该衰变过程中存在约10⁻²的衰变率差异，从而首次获得了在“底介子到粲偶素”衰变过程中存在CP破坏现象的关键证据。 这一发现为深入研究CP破坏机制提供重要实验依据，同时也为验证标准模型和探索新物理现象开辟了新的研究路径，推动了该领域的研究。
该论文主要完成人包括中国科学院高能物理研究所袁煦昊副研究员和华中师范大学LHCb团队。该工作得到国家自然科学基金与国家重点研发计划项目的支持。
论文及美国物理学会（APS）新闻链接：
论文链接： https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.101801
APS新闻链接： https://physics.aps.org/articles/v18/56
图1：正物质与反物质的底介子到粲偶素过程示意图
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