D介子与反D介子衰减差异首次“现形”

科学日报，北京，3月24日(记者刘霞)——根据英国杂志《自然》网站上最近的报道，欧洲核研究中心(CERN)的科学家首次发现了D介子粒子和反D介子粒子之间衰减的差异，这为解释为什么宇宙是由物质而不是反物质组成提供了一种新的方法。

在大型强子对撞机(LHC)上参与大型强子对撞机实验的科学家取得了上述发现。此前，研究人员已经预测了这种行为差异，这也符合粒子物理的标准模型。

物质和反物质具有相同的属性。除了相反的指控，他们应该有相同的“行为”，甚至相同的“外观”。这种现象被称为CP对称性。这种对称性也表明宇宙生来就有等量的物质和反物质。但是同样数量的物质和反物质会在开始时相互湮灭，人类将不再存在。如果这种对称性被打破——CP被打破，这意味着一些反物质的行为不同于它的对应物，这可能解释了为什么宇宙被物质所主宰。

自20世纪60年代以来，物理学家已经发现了k介子和b介子(都由两个夸克组成)中的CP破坏，相关研究分别获得了1980年和2008年的诺贝尔奖。

但到目前为止，科学家们从未见过任何含有“女士”夸克的粒子(如D介子)出现CP断裂。利物浦大学的粒子物理学家、LHCb团队的成员塔拉·卡尔说:“观察女士介子物质和反女士介子物质的不同行为为我们提供了一种新方法。”

欧洲粒子物理研究所的研究人员之一，阿姆斯特丹国家核能和高能物理研究所的粒子物理学家奥雷利亚·埃贡吉纳也说，尽管D介子行为的这种效应太小，不足以完全解释物质的主导地位，但它提供了一种解决问题的新方法。科学家可以找到标准模型的偏差，并最终解释物质和反物质之间的不平衡。

此外，这一发现将有助于理论家更好地理解D介子和类似粒子中这种行为背后的机制。

当然，物理学家知道物质的主导地位不能仅仅用夸克和反夸克的行为来解释。发现新的CP缺口仍然是粒子物理学面临的最大挑战之一。