欧洲核子研究中心的物理学家证明亚原子粒子可以转换成反粒子并返回

在欧洲核子研究中心从事 LHCb 实验的物理学家已经证明，亚原子粒子可以转换成反粒子，然后再返回。研究人员能够通过使用欧洲核子研究中心的 LHCb 实验进行的极其精确的测量来证明这一点。在实验过程中，该团队收集了第一个证据，证明魅力介子可以转变为反粒子并再次返回。

该项目的研究人员表示，十多年来，科学家们已经知道粲介子是包含夸克和反夸克的亚原子粒子，可以在粒子和反粒子状态的混合物中传播。这种现象称为混合。然而，最近的实验结果表明，粒子首次可以在两种状态之间振荡。

使用新发现的证据，研究人员相信他们现在可以解决物理学中围绕粒子在标准模型之外的行为方式的一些更大问题。他们打算尝试回答的一个问题是，这些转变是否是由指导理论未预测的未知粒子引起的。魅力介子可以同时是它自己和它的反粒子，这种状态被称为量子叠加。

量子叠加会产生两个粒子，每个粒子的质量都表现为更重和更轻的粒子版本。叠加允许魅力介子在其反粒子和反粒子之间振荡。数据是在大型强子对撞机第二次运行期间收集的，牛津大学的科学家们可以测量这两个粒子之间的质量差异，分别为 0.000000000000000000000000000000000001 克。

只有在多次观察到这种现象时，才有可能达到这种测量精度。由于 LHC 碰撞中产生了大量的粲介子，这也是可能的。牛津大学的盖伊·威尔金森教授说，魅力介子粒子振荡的发现如此令人印象深刻的原因在于，与 2006 年观察到的振荡不同的美介子不同，这种新情况下的振荡非常缓慢且极难测量。介子衰变所需的时间。研究人员现在正试图收集更多数据以了解振荡过程本身，这被视为解决物质 - 反物质不对称性的重要一步。