科技日報北京12月30日電 （記者劉霞）德國慕尼黑工業(yè)大學等機構科學家借助歐洲核子研究中心大型強子對撞機（LHC）的內部碰撞，揭示了氘核及其反物質粒子形成的奧秘。研究表明，這些脆弱的原子核并非誕生于宇宙大爆炸之初的混沌狀態(tài)，而是源自冷卻“火球”內“超短命”高能粒子的衰變。這一進展標志著人類向深入理解強核力前進了一大步。相關成果發(fā)表于新一期《自然》雜志。
強核力是維系原子核內質子與中子結合的基本力量，是自然界中四種基本力之一。
在LHC內部，質子以接近光速的速度相互碰撞，重現(xiàn)了類似大爆炸后不久的極端環(huán)境，創(chuàng)造了獨一無二的高溫高能條件，使科學家能從最微觀層面探索物質本質，驗證自然基本規(guī)律。
長期以來，科學家一直困惑：僅由一個質子和一個中子經強核力結合而成的氘核，為何能在如此高溫下存在？按理說，在極端條件下，這類輕原子核應瞬間瓦解，但實驗卻持續(xù)觀測到它們的身影。
最新研究中，團隊依托LHC上的大型離子對撞機實驗（ALICE）發(fā)現(xiàn)：當壽命極短的高能粒子發(fā)生衰變時，會釋放出構成氘核等微小核所需的質子和中子。這些粒子一旦釋放，便有機會結合形成氘核。同樣的機制也解釋了反氘核等反物質的產生。數(shù)據(jù)顯示，約90%觀測到的（反）氘核均源于這一新發(fā)現(xiàn)的過程，而非自宇宙大爆炸之初幸存。
ALICE致力于解析強核力的作用機制，其功能如同一臺巨型相機，能夠追蹤并重建單次碰撞產生的多達2000個粒子。借此，科學家得以重演宇宙早期景象，探索夸克與膠子的熾熱混合物如何逐步演化為穩(wěn)定的原子核，并最終構成萬物。
團隊表示，此項發(fā)現(xiàn)對基礎核物理研究意義深遠，不僅推動了對強核力的理解，也拓展了宇宙學研究的視野——輕原子核同樣形成于宇宙射線相互作用中，甚至可能為探索暗物質提供線索?；谛掳l(fā)現(xiàn)，科學家可進一步完善粒子形成模型，從而更可靠地解讀宇宙觀測數(shù)據(jù)。
（責任編輯：蔡文斌）
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