【48812】我校研发的MRPC飞翔时间勘探器在初次直接丈量反质子间彼此效果力中发挥重要效果

  近来，由来自12个国家的52家科研单位近500名科学家组成的STAR协作组在坐落美国布鲁克海文国家试验室的相对论重离子对撞机（RHIC）上，初次直接丈量了反质子－反质子间的彼此效果力，这对了解反物质的构成起到了至关重要的效果。论文于11月5日在线宣布在《天然》（Nature）杂志上。此次对反物质间彼此效果的初次定量丈量，标志着人们对反物质的构成机制研讨有了新的跨过。

  自2000开端，我校科研人员为STAR研发根据多气隙电阻板室（MRPC）技能的飞翔时间谱仪。2010年，该勘探器出产完结并安装在STAR试验上，其功能到达国际领先水平，在反物质寻觅中发挥了重要的效果。继2011年发现国际上最重的反物质原子核——反氦-4之后，STAR协作组又使用该谱仪获得了很多反质子样本，并初次直接丈量了两个反质子之间的彼此效果力。

  在一般环境下，反物质的产额极为稀疏，在此之前一向未有试验触及反物质间彼此效果力的定量丈量。坐落纽约长岛的相对论重离子对撞机使用两束接近于光速的金核对撞来模仿世界大爆炸，发生类似于世界大爆炸之后几个微秒时间的物质形状。这种物质是由根本粒子即夸克、胶子组成的等离子体。它是一种新物质形状，具有大约是太阳中心25万倍的极点高温。然后，夸克-胶子等离子体敏捷冷却发生大约等量的质子与反质子，这为研讨反质子间的彼此效果供给了极佳的时机。这种彼此效果力使得核子或许反核子可以相结组成原子核或许反物质原子核。

  STAR协作组研讨人员使用金核-金核磕碰中发生的丰厚的反质子，经过反质子-反质子动量相关函数丈量，扣除经过其他粒子衰变而来的次级反质子与其他反粒子相关的污染，精确地构建了反质子-反质子相关函数。结合量子多粒子相关理论，提取出反质子-反质子的有效能程和散射长度这两个根本效果参数。研讨标明，在试验精度内，反物质间的彼此效果与正物质没有不同。也就是说，反质子-反质子之间的强彼此效果存在着招引，它们能克服因为同号（负电荷）的反质子-反质子之间的库仑排挤而结组成反物质原子核。这项研讨成为检测正反物质对称性的又一种新方法。

  （物理学院、核勘探与核电子学国家重点试验室、根本粒子和彼此效果协同立异中心、科研部）