新的反質子測量,將揭示神秘宇宙為什麼是由物質構成
研究反物質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麼宇宙幾乎完全由物質構成,而不是反物質。然而,到目前為止,我們還一無所獲。
現在,科學家已經測量了反質子的磁矩,發現它非常接近質子的磁偶極子,比以前的精度高六倍。結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,在其中的質子和反質子是彼此一致的鏡像,而在宇宙尺度上,宇宙中的物質和反物質之間存在巨大的差異。
標準模型清楚地顯示物質和反物質之間的對稱性,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。因為物質和反物質必須有區別,物理學家們希望能夠捕捉打破CPT對稱性的反質子。
實驗表明,基於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子/反質子磁矩沒有差別,我們沒有發現任何違反CPT的證據。
該團隊通過使用在CERN生成的反質子並將其置於彭寧阱(一種極其強大的磁力機)中,獲得了百萬分之0.8的精度。將反質子流冷卻至幾乎絕對零度,然後測量它們的磁矩(在磁場中經歷一次的扭矩量)。
雖然質子和反質子數值非常一致,該科學家將繼續堅持這一途徑,以測試違反CPT的可能性是不是存在於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。他們能夠為質子做到這一點,反質子有更多的挑戰,科學家相信能夠完成,並將推動我們的反物質知識向前發展。
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