首次發(fā)現D介子粒子與反D介子粒子的衰減差異

據英國《自然》雜志網站近日報道，歐洲核子研究中心(CERN)的科學家，首次發(fā)現了D介子粒子與反D介子粒子的衰減差異，為解釋宇宙為何由物質而非反物質組成提供了新途徑。

參與大型強子對撞機(LHC)上LHCb實驗的科學家做出了上述發(fā)現。此前，研究人員已預測到這種行為差異，而且這也符合粒子物理學標準模型。

物質和反物質擁有同樣的屬性，除電荷相反外，它們應該“行為”一樣，甚至“外貌”也一樣，這種現象名為CP對稱。這一對稱也表明，宇宙誕生時產生了等量的物質和反物質。但等量的物質和反物質一開始就會彼此湮滅，人類也將不復存在。如果這一對稱性有損壞——CP破缺，則意味著有些反物質的行為與其對應物質不一樣，或許可以解釋為什么現在的宇宙由物質主宰。

自20世紀60年代以來，物理學家已在K介子和B介子(都由兩個夸克組成)內發(fā)現了CP破缺現象，相關研究分別于1980年和2008年榮膺諾貝爾獎。

但到目前為止，科學家從未在任何包含“璨”夸克的粒子(如D介子)內看到CP破缺。英國利物浦大學的粒子物理學家、LHCb團隊成員塔拉·謝爾斯說：“觀察到璨介子物質和反璨介子物質行為的不同，為我們提供了一種新方法。”

CERN研究人員之一、阿姆斯特丹國家核能和高能物理研究所的粒子物理學家奧莉雅·艾貢姬娜也表示，盡管D介子行為的這一影響太小，不足以完全解釋物質的主導地位，但它提供了解決問題的新途徑。科學家可從中尋找與標準模型的偏差，最終解釋物質—反物質之間的不平衡。

此外，這一發(fā)現還將有助于理論家更好地理解D介子和類似粒子中這一行為背后的機制。

當然，物理學家們知道，物質的主導地位不能僅靠夸克和反夸克的行為來解釋，發(fā)現新的CP破缺仍是粒子物理學面臨的最大挑戰(zhàn)之一。(劉霞)

關鍵詞： 衰減差異