项目背景
什么是正物质和反物质?目前的物理学知识表明,在宇宙的开始,应该有正物质和反物质,而且两者的数量相等。

△ 示意图:在宇宙的早期,正物质比反物质多一点,图片来源:央视
但是现在宇宙很难找到反物质,所以很多人都很好奇,反物质去哪儿了?科学家们给出的答案是,反物质可以很容易地与周围的正物质一起湮灭,也就是说,它存在和消失。
如果宇宙中的正物质和反物质保持相等的数量,它们最终会被完全湮灭并变成一团光。幸运的是,在某种物理机制的作用下,正物质和反物质之间存在着数量上的不平衡。
然而,一种神秘的物理机制导致了早期宇宙中极少数正物质和反物质的不对称性,在大部分正物质和反物质湮灭后,大约有十亿分之一的正物质幸存下来,构成了今天的物质世界,成为人类文明诞生和存在的基础。
反物质是非常罕见的,而由几种反男爵进一步结合形成的反物质原子核和反物质超原子核(即含有等超子的原子核)则更难产生。
自1928年狄拉克方程的“负能解”预示着反物质的存在以来,近一个世纪以来,科学家们只发现了6种类型的反物质(超)核。
研究过程
邱浩说,最新发现的反超氢-4是在相对论重离子碰撞实验中产生的。美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)将重离子束加速到接近光速并将它们碰撞,在实验室中模拟了早期的大爆炸。

△ 模拟:重离子碰撞产生反物质超氢-4,来源:中国科学院近代物理研究所
这种碰撞可以产生数万亿摄氏度的热火球,其中包含几乎相等数量的正物质和反物质。火球迅速膨胀和冷却,使一部分反物质有机会逃脱与正物质的湮灭,正如围绕碰撞点运行的STAR实验探测器所观察到的那样。
抗超氢-4简介
反超氢-4由一个反质子、两个反中子和一个反超子组成。由于包含不稳定的反超子,反超氢-4在飞行几厘米后就会衰变。
研究团队分析了总共约66亿次重离子碰撞事件的实验数据,并通过衰变产生的反氦-4和π+介子重建了反超氢-4,最终获得了约16个反超氢-4信号。
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