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新的反質(zhì)子測量,也許我們會揭開宇宙是由物質(zhì)構(gòu)成的謎團

研究反物質(zhì)及其特性不僅僅為科幻作家提供了很酷的想法,它也可以幫助解釋為什么宇宙幾乎完全由物質(zhì)構(gòu)成,而不是反物質(zhì)。然而,到目前為止,我們還一無所獲。

現(xiàn)在,科學家已經(jīng)測量了反質(zhì)子的磁矩,發(fā)現(xiàn)它非常接近質(zhì)子的磁偶極子,比以前的精度高六倍。結(jié)論的準確性方面取得了令人難以置信的突破。

我們看到粒子物理學的標準模型之間的深層矛盾,在其中的質(zhì)子和反質(zhì)子是彼此一致的鏡像,而在宇宙尺度上,宇宙中的物質(zhì)和反物質(zhì)之間存在巨大的差異。

標準模型清楚地顯示物質(zhì)和反物質(zhì)之間的對稱性,稱為CPT。CPT代表電荷(Charge),宇稱(Parity)和時間(Time),它在最基本的水平上是自然精確對稱的。因為物質(zhì)和反物質(zhì)必須有區(qū)別,物理學家們希望能夠捕捉打破CPT對稱性的反質(zhì)子。

實驗表明,基于比以前任何時候都精確六倍的測量,但實際上在所獲得的測量不確定性處質(zhì)子/反質(zhì)子磁矩沒有差別,我們沒有發(fā)現(xiàn)任何違反CPT的證據(jù)。

該團隊通過使用在CERN生成的反質(zhì)子并將其置于彭寧阱(一種極其強大的磁力機)中,獲得了百萬分之0.8的精度。將反質(zhì)子流冷卻至幾乎絕對零度,然后測量它們的磁矩(在磁場中經(jīng)歷一次的扭矩量)。

雖然質(zhì)子和反質(zhì)子數(shù)值非常一致,該科學家將繼續(xù)堅持這一途徑,以測試違反CPT的可能性是不是存在于我們目前還看不到的地方。他們計劃使用兩個彭寧阱(Penning Trap),這將使測量精確1000倍。他們能夠為質(zhì)子做到這一點,反質(zhì)子有更多的挑戰(zhàn),科學家相信能夠完成,并將推動我們的反物質(zhì)知識向前發(fā)展。

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