近日，由中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理所馬余剛研究員與美國(guó)布魯克海文實(shí)驗(yàn)室唐愛(ài)洪研究員領(lǐng)銜，STAR合作組的中外科學(xué)家在美國(guó)布魯克海文國(guó)立實(shí)驗(yàn)室的相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)（RHIC）上，首次測(cè)量到反質(zhì)子—反質(zhì)子間的相互作用力。成果論文發(fā)表在最新一期世界頂級(jí)雜志《自然》上。

　　1928年，英國(guó)物理學(xué)家狄拉克提出“反物質(zhì)”的存在。一般的原子由帶正電的原子核與帶負(fù)電的電子構(gòu)成，然而，“反原子”是由帶負(fù)電的原子核與帶正電的電子構(gòu)成，反原子組成的物質(zhì)即是“反物質(zhì)”。

　　RHIC利用兩束接近于光速的金原子核對(duì)撞來(lái)模擬宇宙大爆炸，產(chǎn)生類似于大爆炸之后幾個(gè)微秒時(shí)刻的高溫物質(zhì)形態(tài)。這些物質(zhì)形態(tài)迅速冷卻產(chǎn)生大約等量的質(zhì)子與反質(zhì)子。歷時(shí)3年多的艱難數(shù)據(jù)分析，研究人員從中選取兩個(gè)猶如“味道相同”、相互關(guān)聯(lián)的反質(zhì)子樣本，探測(cè)器測(cè)量其峰值，并扣除其中次級(jí)產(chǎn)生的反質(zhì)子關(guān)聯(lián)性“污染”干擾，精確地構(gòu)建了反質(zhì)子—反質(zhì)子間關(guān)聯(lián)函數(shù)。同時(shí)，結(jié)合相關(guān)理論，首次提取出反質(zhì)子—反質(zhì)子的“有效力程”和“散射長(zhǎng)度”這兩個(gè)基本作用參數(shù)。研究還表明，在實(shí)驗(yàn)精度內(nèi)，反物質(zhì)間的相互作用與正物質(zhì)并沒(méi)有差別。也就是說(shuō)，反質(zhì)子—反質(zhì)子之間的強(qiáng)相互作用存在著吸引，“就像一對(duì)戀人一樣”。

　　此次研究完成了從定性的觀測(cè)到定量相互作用研究的跨越，為以后研究更為復(fù)雜的反物質(zhì)原子核間的相互作用提供了決定性的基礎(chǔ)。STAR合作組由來(lái)自12個(gè)國(guó)家的52家科研單位組成，中方成員單位包括中科院上海應(yīng)用物理研究所、中國(guó)科技大學(xué)、華中師大、清華大學(xué)等。

　?。ㄔd于《科技日?qǐng)?bào)》 2015-11-05 01版）