在歐洲核子研究中心從事 LHCb 實驗的物理學(xué)家已經(jīng)證明,亞原子粒子可以轉(zhuǎn)換成反粒子,然后再返回。研究人員能夠通過使用歐洲核子研究中心的 LHCb 實驗進行的極其精確的測量來證明這一點。在實驗過程中,該團隊收集了第一個證據(jù),證明魅力介子可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉戳W硬⒃俅畏祷亍?/p>
該項目的研究人員表示,十多年來,科學(xué)家們已經(jīng)知道粲介子是包含夸克和反夸克的亞原子粒子,可以在粒子和反粒子狀態(tài)的混合物中傳播。這種現(xiàn)象稱為混合。然而,最近的實驗結(jié)果表明,粒子首次可以在兩種狀態(tài)之間振蕩。
使用新發(fā)現(xiàn)的證據(jù),研究人員相信他們現(xiàn)在可以解決物理學(xué)中圍繞粒子在標(biāo)準(zhǔn)模型之外的行為方式的一些更大問題。他們打算嘗試回答的一個問題是,這些轉(zhuǎn)變是否是由指導(dǎo)理論未預(yù)測的未知粒子引起的。魅力介子可以同時是它自己和它的反粒子,這種狀態(tài)被稱為量子疊加。
量子疊加會產(chǎn)生兩個粒子,每個粒子的質(zhì)量都表現(xiàn)為更重和更輕的粒子版本。疊加允許魅力介子在其反粒子和反粒子之間振蕩。數(shù)據(jù)是在大型強子對撞機第二次運行期間收集的,牛津大學(xué)的科學(xué)家們可以測量這兩個粒子之間的質(zhì)量差異,分別為 0.000000000000000000000000000000000001 克。
只有在多次觀察到這種現(xiàn)象時,才有可能達到這種測量精度。由于 LHC 碰撞中產(chǎn)生了大量的粲介子,這也是可能的。牛津大學(xué)的蓋伊·威爾金森教授說,魅力介子粒子振蕩的發(fā)現(xiàn)如此令人印象深刻的原因在于,與 2006 年觀察到的振蕩不同的美介子不同,這種新情況下的振蕩非常緩慢且極難測量。介子衰變所需的時間。研究人員現(xiàn)在正試圖收集更多數(shù)據(jù)以了解振蕩過程本身,這被視為解決物質(zhì) - 反物質(zhì)不對稱性的重要一步。