为什么宇宙中的物质与反物质不等量

 宇宙学家认为在大爆炸中产生了相等数量的物质与反物质。如果物质与反物质粒子是严格地彼此相反的,它们应该已经发生湮灭而只剩下光子。然而,我们的宇宙是以物质为主的,这意味着大爆炸之后物质与反物质经历了不同的过程。为说明这种过剩的物质,粒子物理的标准模型预言,物质和反物质的衰变速率略有不同。     

费米实验室探测到物质与反物质之间的跃迁

宇宙学家相信，在大爆炸过程中产生的物质与反物质是等量的．但是如果物质与反物质粒子是彼此严格相反的，那么它们将已经湮灭而只剩下光子了．这种情况并没有发生，这就是为什么宇宙中的物质比反物质多的多．     

重子物质与反重子暗物质统一的起源

美国和加拿大的物理学家提出一种新粒子可以解决现代物理的两个重要疑难问题:暗物质是什么以及为什么宇宙中的物质远比反物质多?预计这种有待发现的粒子主要衰变成正物质,而其反粒子主要衰变成隐藏的反物质.研究人员声称,这种粒子在早期宇宙中的存在可以说明为何宇宙中物质比反物质多,以及暗物质实际上是隐藏的反物质.     

物质与反物质可迅速转换

—个国际共同研究小组近日宣布，他们观察到了一种奇异的粒子与其反物质粒子迅速相互转换的现象，这种“物质一反物质振荡”将有助于理解为什么宇宙中看起来只有物质，没有反物质．     

新发现的无名核粒子

在物质与反物质碰撞的破片中,最近又发现了新的核内粒子。这种粒子目前还没有正式的名字。它是属于所谓“基本粒子”表的第30号与第50号之间的一个。新的核粒子暂且被称为“B-星”(B-star)。这个名字表示这种粒子属于一种叫做“玻色子”(boson)的粒子,它只有在高能状态之下才存     

为什么CP破坏对宇宙很重要

 从阿尔法磁谱仪（ＡＭＳ）的反氦核的测量结果谈起 １９９８年６月,阿尔法磁谱仪搭乘发现号航天飞机升空作试飞行。在１０天的飞行期间,在约４００千米的高空收集到２．８６ ｘ １０６氦核,但没有发现反氦核,给出的测量结果：反氦核／氦核＜ １．１ｘ１０^－６。这一结果与原来的宇宙中不存在反物质的结论是一致的。 宇宙中是否存在反物质是科学中的一大难题。根据目前普遍接受的大爆炸（Ｂｉｇ Ｂａｎｇ）学说,宇宙是由约发生于１２０－２００亿年前的大爆炸产生的。大爆炸后,宇宙在不断地膨胀和冷却。大量的天文学观察和天体物理实验支持了这个理论。很自然,大爆炸应该产生相同数量的物质和反物质。什么叫反物质呢？     

新发现的无名核粒子

在物貭与反物质碰撞的破片中,最近又发现了新的核内粒子。这种粒子目前还没有正式的名字。它是属于所谓“基本粒子”表的第30号与第50号之间的一个。新的核粒子暂且被称为“B-星”(B-star)。这个名字表示这种粒子属于一种叫做“玻色子”     

捕获离子测试基本粒子物理学

正科学无法解释,宇宙大爆炸后物质是如何产生的。所有已知的物理过程都留给我们一个物质和反物质基本等量的宇宙,那么为什么现实中一切都是由物质构成的呢?这个宇宙重子不对称(BAU)是现代物理学所面对的最大谜团,也是粒子物理前沿全方位攻坚之驱动力。最近,美国实验室天体物理联合研究所(JILA)由Eric Cornell领导的研究组,利用桌面实验系统探索了这一前沿(采用捕获的分子离子探寻基本对称性的破坏)。研究人员特别寻找"电子电偶极矩"(eEDM)的迹象:他们没有发现痕迹,从而证实了以前实验的正确结论。1967年,俄国物理学家萨哈罗夫研究了宇宙重子不对称(BAU),发现:一个看似无关的对称性,即     

LHCb实验组观测到正反D介子振荡现象

欧洲核子研究中心LHCb(大型强子对撞机上的一个实验)实验组的工作人员首次在实验测量中明确地观测到D介子从物质到反物质的振荡。以前的实验虽曾观测到过同样的振荡迹象,但是测量结果的统计显著性不高,而新的LHCb结果的统计显著性达到9.1s (s为统计标准偏差),明显好于5s这一粒子物理中作为一项新发现的“黄金标准”。粒子物理标准模型预言了4类介子会发生物质与反物质之间的振荡,如今这些振荡都已经在实验中观察到了。这项新的结果可以为粲介子中电荷守恒的破坏提供更多的证据,
　　LHCb 实验所用的探测器如图1所示。LHCb 实验的目的是研究B介子物理。B介子是含有一个底夸克或一个反底夸克的介子。但是在这种实验中发生的粒子碰撞也会产生其他介子,包括由一个粲夸克和一个反上夸克组成的中性的Do介子。Do介子可以振荡成由一个反粲夸克和一个上夸克组成的反粒子。     

揭开中微子和反中微子的马约拉纳神秘面纱——无中微子双贝塔衰变低温晶体量热器实验

中微子可能的马约拉纳粒子属性超出了目前标准模型的范畴,是粒子物理与核物理研究领域最重要的科学问题之一.无中微子双贝塔衰变(0vββ)实验是能够确定中微子马约拉纳属性的唯一途径.0vββ的发现可以揭示中微子绝对质量、轻子数破缺、物质一反物质不对称等一系列自然奥秘,是当今粒子物理与核物理研究的前沿课题.在探索无中微子双贝塔...     

基于正电子的反物质研究进展

正电子是最容易获得的反粒子,因而电子-正电子系统最适合研究普通物质与反物质的结合。本文结合最近实验上首次合成物质-反物质分子这个重大发现,介绍反物质(正电子)研究历史、现状及展望;重点讨论基于正电子的捕获、约束、积累等实验技术,以及物质-反物质分子——正电子素分子的合成方法。     

基于正电子的反物质研究进展

正电子是最容易获得的反粒子,因而电子-正电子系统最适合研究普通物质与反物质的结合.本文结合最近实验上首次合成物质-反物质分子这个重大发现,介绍反物质(正电子)研究历史、现状及展望;重点讨论基于正电子的捕获、约束、积累等实验技术,以及物质-反物质分子--正电子素分子的合成方法.     

北京谱仪Ⅲ开创寻找正反超子不对称的新方法

<正>1引言大爆炸理论表明,宇宙诞生初期正反物质是等量产生的;然而当今宇宙,无论是一粒细沙还是一颗恒星,都由物质组成,我们尚未发现任何宇宙原初反物质,这就是“正反物质不对称”。1967年,萨哈罗夫提出了解释正反物质之谜的三个必要条件^[1],其中之一就是电荷共轭(C)—宇称(P)对称性破坏,简称CP破坏。最近,北京谱仪Ⅲ(BESⅢ)国际合作组首次在量子纠缠的正反超子对衰变中发现直接测量CP弱相位的新方法,     

反物质和暗能量

 上个世纪,人类在探索宇宙奥秘和物质基本结构及其相互作用的道路上取得了辉煌的成就,建立了描述微观世界的粒子物理标准模型和描述宇观世界的大爆炸宇宙学标准模型。粒子宇宙学将微观世界和宇观世界、粒子物理学和天文学结合起来,研究早期宇宙这一极端条件下的物理规律,探讨基本粒子的相互作用的统一。近代宇宙学研究表明,在宇宙演化过程中经历了暴涨(Inflation)阶段。基于粒子物理的标量场理论,暴涨宇宙学不仅为经典大爆炸宇宙模型中的初始条件和疑难给予了答案,而且提供了一个描述宇宙大尺度结构成因的合理理论,并为近年观测所支持。     

反粒子·反物质·反物质武器

 反粒子的发现是现代物理学的一项重大成就。在微观物理研究领域,每个粒子都存在着它的反粒子。据此,人们推测在宏观或宇观世界,应存在着由反质子、反中子和正电子构成的反物质。下面简要介绍反粒子、反物质与反物质武器的有关问题。一、反粒子1928年,英国理论物理学家狄拉克（PaulAdri-enMauriceDirac,1902～1984）提出了一个关于电子运动的相对论性量子力学理论,建立了著名的狄拉克方程。     

关于物质-反物质对称性破缺的发现

 2019年3月，欧洲核子研究中心（CERN）的物理学家宣布，他们在粲夸克系统中也找到物质和反物质不完全对称的证据。“物质和反物质”、“对称与不对称”，这究竟是怎么一回事呢？让我们从头说起。     

粲夸克的电荷—宇称非对称性

<正>在基本粒子物理的标准模型中,电荷—宇称(CP)对称性是严格遵守的,但在夸克之间的弱相互作用中是违反的。理论认为,在弱相互作用中CP对称性的破坏,可能使早期宇宙中产生的物质比反物质多。在量子物理体系中,CP是一个     

新激光技术生成冷电子偶素

美国的物理学家发现电子偶素（一种短寿命的电子与正电子的束缚态）可以通过用激光束照射硅的表面而生成.由于这种技术是高度可控的,并且适用于很宽的温度范围,因而对于为寻找物质与反物质特性上的微小差别而设计的低温实验是极为有用的.     

反粒子·反物质·反物质武器

反粒子的发现是现代物理学的一项重大成就。在微观物理研究领域,每个粒子都存在着它的反粒子。据此,人们推测在宏观或宇观世界,应存在着由反质子、反中子和正电子构成的反物质。下面简要介绍反粒子、反物质与反物质武器的有关问题。一、反粒子1928年,英国理论物理学家狄拉克(Paul Adri-en Maurice Dirac,1902~1984)提出了一个关于电子运动的相对论性量子力学理论,建立了著名的狄拉克方程。该方程给出了氢原子能级的精细结构,还可以很好地说明高速运动电子的许多重要性质,如电子的自旋量子数为1/2、电子自旋磁矩与自旋角动量和轨道角动量的…     

关于物质-反物质对称性破缺的发现

<正>2019年3月,欧洲核子研究中心(CERN)的物理学家宣布,他们在粲夸克系统中也找到物质和反物质不完全对称的证据。"物质和反物质"、"对称与不对称",这究竟是怎么一回事呢?让我们从头说起。1900年,物理学家开尔文男爵在英国皇家学会上发表演讲,他在展望20世纪物理学前景时,敏锐