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[物理] 日本粒子加速器挑战粒子物理学

日本粒子加速器挑战粒子物理学

   据美国《新科学家》杂志报道,很久以前,反物质几乎是不存在的,从而让物质主导和形成了宇宙中的行星和恒星。这到底是如何发生的还是一个未解之谜,但日本的粒子加速器可能发现了新线索,看来不大符合粒子物理学的标准模式,并暗示一种“新粒子物理学”可能诞生。  早期的一些粒子实验已经看到了较反物质更加偏爱物质的一些迹象。比如,相对反K介子来说,K介子没那么爱自我破坏。这种偏爱能被粒子物理学标准模式的一些理论所解释,这就是CP对称性破坏。
   然而,这一发现太微小以至于不能计算出宇宙中物质的这一优势。在标准模式下,科学家认为早期宇宙中物质和反物质几乎一样多。而大多数反物质会和物质粒子发生碰撞,彼此通过爆发辐射而共同毁灭。宇宙现今充满光线和电磁辐射,还有散射的质子和电子,这些质子和电子太稀少不能形成恒星或固体材料。因此,一些其它过程得偏向物质。如今在日本KEK加速器工作的一个国际联合研究小组可能看到了它的迹象。
   KEK加速器让电子和它们的反粒子――正电子进行碰撞,产生了不稳定的重粒子――B介子。之后,Belle探测器监视了这些B介子是如何衰变的。结果,此研究小组看到不同种类的B介子衰变有差别,没有电荷的B介子比它们的反粒子衰变更快,而带电荷的B介子汉有它们的反粒子衰变快。
  据Belle探测器发言人、夏威夷大学的汤姆•布罗德表示,这是新物理学的迹象。“因为标准模式的预测是这2种衰变模式的不对称性应该是同样的,而我们发现它们是不一样的。”
根本偏爱物质的更多证据来自一个欧洲小组,他们分析了几个类似粒子――BS介子实验的数据,结果也表明偏爱物质没有标准。不过,目前还不清楚B介子这种古怪行为确实能揭示此作用是否能足够制造宇宙中物质占优势的局面,大型强子对撞机(LHC)或许很快会提供更加清楚的答案。
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