最后：围绕周围事物和反物质之谜的答案

时间：2021-10-06 17:52:03 来源：

在斯特拉斯克莱德大学的物理学研究中发现了一个元素，该元素可能是长期存在的谜团的关键，这个谜团为什么在我们的宇宙中存在比反物质更多的物质。

研究发现that元素的同位素具有最多的梨形核，尚未发现。

现在可以使用类似于-228的核来进行新的测试，以试图找到有关神秘的周围物质和反物质的答案。

这项研究是由苏格兰西部大学（UWS）领导的，并已发表在《自然物理学》杂志上。

斯特拉斯克莱德大学苏格兰基于等离子体的加速器应用研究中心（SCAPA）主任Dino Jaroszynski教授说：“这项合作努力汲取了一群科学家的专业知识，是一个很好的例子，说明如何共同努力可以取得重大突破。

“它凸显了苏格兰大学物理学联盟（SUPA）所倡导的苏格兰物理学界的合作精神，并为我们在SCAPA进行的合作实验奠定了基础。”

物理学解释说，宇宙是由基本粒子组成的，例如在每个原子中发现的电子。标准模型是物理学家必须描述宇宙中所有物质的亚原子特性的最佳理论，它预测每个基本粒子可以具有相似的反粒子。总的来说，除带有相反电荷的粒子外，与它们的对应粒子几乎相同的反粒子被称为反物质。

根据标准模型，物质和反物质在大爆炸之时应该已经被同时制造了，但是我们的宇宙几乎完全是由物质组成的。从理论上讲，电偶极矩（EDM）可以使物质和反物质以不同的速率衰减，从而为我们宇宙中物质和反物质的不对称性提供了解释。

已经提出了梨形核作为理想的物理系统，在其中寻找诸如电子之类的基本粒子中EDM的存在。梨形意味着核通过使质子和中子在核体积中分布不均匀而产生EDM。

研究人员发现，到目前为止，th 228原子中的核具有最明显的梨形。结果，像th 228这样的核已被确定为寻找EDM存在的理想候选者。

实验从a 232样品开始，该样品的半衰期为140亿年，这意味着其衰变非常缓慢。该核的衰变链产生th 228核的激发量子力学状态。通过发射伽马射线，这样的状态在被创建的纳秒内衰减。

由UWS的David O’Donnell博士领导的研究小组使用了高度灵敏的最新闪烁体探测器来探测这些超稀有和快速的衰变。通过精心配置检测器和信号处理电子设备，研究团队已经能够精确测量激发的量子态的寿命，其精确度高达2万亿分之一秒。

量子态的寿命越短，the 228核的梨形就越明显-使研究人员有更好的机会找到EDM。

有关这项研究的更多信息，请阅读《物理学家可能已经解决了长期存在的物质和反物质之谜》。

参考：MMR Chishti，D。O'Donnell，G。Battaglia，M。Bowry，DA Jaroszynski，BS Nara Singh，M。Scheck，P。Spagnoletti和MMR Chishti，“直接测量梨形th 228中的固有电偶极矩”肯尼迪·史密斯（JF Smith），2020年5月18日，自然物理学。
10.1038 / s41567-020-0899-4

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