电子对撞机(11位投票表决对撞机的科学家)

依托中国科学院高能物理研究所北京正负电子对撞机北京谱仪ⅲ实验，科研合作组完成了国际上最精确的正负柯西超子衰变参数和不对称性测量，开创了探索正负物质不对称性的新实验方法。相关研究成果于6月2日正式发表在《自然》杂志上。

超子是重子的一种，它内部至少包含一个奇异夸克。它是早期科学家在宇宙线实验中发现的不稳定粒子，地球上并不存在。而且由于它的寿命很短，很难观察到。北京谱仪III实验的核心是夸克物质之谜和正负物质的不对称起源。研究人员利用北京正负电子对撞机“撞击”由两个奇异夸克和一个轻夸克组成的柯西超子，研究了正负柯西超子的衰变。

平日里，人能感觉到、触摸到的是物质世界，而反物质是“看不见、摸不着”的。事实上，宇宙中的每个粒子都有自己的反粒子。如果能证实正负粒子的衰变方式存在差异，就可能找到物质世界形成的原因。然而，粒子衰变通常是由各种相互作用引起的。以柯西超子为例，衰变过程中同时发生强相互作用和弱相互作用。要精确测量正负超子衰变的不对称性，难点在于识别正负物质衰变差异的作用。

研究团队发言人、中国科学院高能物理研究所研究员李海波解释说，此前科学家只测量过正柯西超子，测量精度在百级。从来没有人成功测量过反柯西超子，世界上也没有可以同时测量正负柯西超子衰变参数的实验先例。

利用北京谱仪ⅲ实验中收集的约100亿J/psi粒子，以及其中的13亿个衰变事例，科研合作组完整、干净地重构了约7万对量子相干态的正负柯西超子。通过独特的量子干涉效应，以及柯西超子的级联衰变和自旋极化信息，北京谱仪ⅲ合作组首次成功地将导致正负物质不对称的弱力与强力分离，实现了正负柯西超子衰变行为的同时测量。中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王说，虽然这次测量没有显示出正负物质不对称的迹象，但实验的创新方法为科学研究提供了新的视角，是认识正负物质不对称的里程碑。

“这项创新解决了30年来正负柯西超子不能同时测量的困境。”李海波说，海量数据催生了目前世界上最精确的测量结果。正负柯西超子非对称参数的测量精度首次达到千分之一的水平，验证了粒子标准模型。“我们是最棒的！”

正负柯西超子级联衰变演示图:如果物质和反物质遵循相同的物理定律，正负柯西超子的衰变应该是镜像对称的，只是空的坐标相反，镜像之间的键连接表示正负超子的量子关联。

北京谱仪ⅲ探测器是我国自主研发的大型高能实验装置。自2008年改造运营以来，仍保持着良好的运行状态。来自17个国家和80个科研机构的约500名研究人员与它合作开展科学研究。它是目前在中国运行的最大的国际合作集团。利用这个装置产生的科研数据，科学家们已经发表了400多篇高水平的科研论文。王说，这次发表的科研成果是由中国科学家和外国合作者共同完成的，是国际合作的典范。

目前研究合作组正在分析100亿J/psi粒子的数据，预计未来测量精度将提高3倍左右。李海波说，这将被用来测试粒子标准模型和正负超子衰变不对称的可能新来源，希望在不久的将来，可以找到超子衰变不对称的实验证据。