反物質間相互作用力測到了
- 發佈時間：2015-11-05 01:30:32 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
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科技日報上海11月4日電 （趙月 記者王春）近日，由中國科學院上海應用物理所馬余剛研究員與美國布魯克海文實驗室唐愛洪研究員領銜，STAR合作組的中外科學家在美國布魯克海文國立實驗室的相對論重離子對撞機（RHIC）上，首次測量到反質子—反質子間的相互作用力。成果論文發表在最新一期世界頂級雜誌《自然》上。
1928年，英國物理學家狄拉克提出“反物質”的存在。一般的原子由帶正電的原子核與帶負電的電子構成，然而，“反原子”是由帶負電的原子核與帶正電的電子構成，反原子組成的物質即是“反物質”。
RHIC利用兩束接近於光速的金原子核對撞來模擬宇宙大爆炸，産生類似于大爆炸之後幾個微秒時刻的高溫物質形態。這些物質形態迅速冷卻産生大約等量的質子與反質子。歷時3年多的艱難數據分析，研究人員從中選取兩個猶如“味道相同”、相互關聯的反質子樣本，探測器測量其峰值，並扣除其中次級産生的反質子關聯性“污染”干擾，精確地構建了反質子—反質子間關聯函數。同時，結合相關理論，首次提取出反質子—反質子的“有效力程”和“散射長度”這兩個基本作用參數。研究還表明，在實驗精度內，反物質間的相互作用與正物質並沒有差別。也就是説，反質子—反質子之間的強相互作用存在著吸引，“就像一對戀人一樣”。
此次研究完成了從定性的觀測到定量相互作用研究的跨越，為以後研究更為複雜的反物質原子核間的相互作用提供了決定性的基礎。STAR合作組由來自12個國家的52家科研單位組成，中方成員單位包括中科院上海應用物理研究所、中國科技大學、華中師大、清華大學等。
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