據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站1月3日（北京時(shí)間）報(bào)道，美國(guó)費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家宣稱，他們首次觀察到了粲夸克（charm quark）衰變成其反粒子（反粲夸克）現(xiàn)象。1974年，科學(xué)家首次預(yù)測(cè)了這種名叫“混合”的現(xiàn)象，但至今實(shí)驗(yàn)室未觀察到。科學(xué)家們表示，最新實(shí)驗(yàn)不僅有助于回答為什么宇宙由物質(zhì)組成這個(gè)問(wèn)題，而且，也有可能找到新粒子存在的證據(jù)。研究發(fā)表在最近出版的《物理評(píng)論快報(bào)》上。
      夸克是一種基本粒子，也是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元，存在著6種夸克：上夸克、下夸克、頂夸克、底夸克、奇夸克和粲夸克。一個(gè)質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成，而理論預(yù)言傳遞強(qiáng)相互作用的膠子（Gluon）也由夸克組成。
      在費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的粒子加速器內(nèi)，兩個(gè)質(zhì)子以接近光速相互碰撞，隨后爆炸成一團(tuán)包含有不同類型夸克的粒子云。兩個(gè)質(zhì)子相互碰撞會(huì)產(chǎn)生足夠高的能量，使夸克重新組合成介子（meson），其由一個(gè)夸克和一個(gè)反夸克組成。介子和這種高能碰撞產(chǎn)生的大部分粒子的壽命都很短暫，很快會(huì)衰變成其他類型的粒子。科學(xué)家們這次在實(shí)驗(yàn)中不僅觀察到了粲夸克，也發(fā)現(xiàn)粲夸克自發(fā)地變成反粲夸克。
      粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測(cè)，粲夸克可能會(huì)采用這種方式衰變，但迄今為止，科學(xué)家們從未觀察到這一現(xiàn)象。而且，這種夸克“混合”的數(shù)學(xué)計(jì)算非常復(fù)雜。該研究的合作者、美國(guó)韋恩州立大學(xué)的物理學(xué)家保羅?卡新說(shuō)：“標(biāo)準(zhǔn)模型存在的一個(gè)問(wèn)題是，其方程式并沒(méi)有簡(jiǎn)單的解。在高能實(shí)驗(yàn)中，很難對(duì)包括強(qiáng)相互作用在內(nèi)的情況進(jìn)行計(jì)算。”
      對(duì)粲夸克和反粲夸克之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)行觀察，或許還能為我們提供有關(guān)“丟失的反物質(zhì)”的證據(jù)。如果它們的行為一樣，那么，就沒(méi)有所謂的“宇稱破壞”了，反之，相反。研究人員指出，盡管最新實(shí)驗(yàn)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)“宇稱破壞”，但這或許只意味著“宇稱破壞”中可能會(huì)出現(xiàn)的參數(shù)被限定于某一范圍，“宇稱破壞”仍有可能出現(xiàn)。
      科學(xué)家們將繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以厘清粲夸克和反粲夸克的行為是否相同。卡新表示：“這將打開(kāi)一個(gè)全新的探索領(lǐng)域。”

     總編輯圈點(diǎn)
      “一個(gè)全新的探索領(lǐng)域”，也是一直盤(pán)旋在科學(xué)家頭腦中的難題：為什么宇宙由物質(zhì)而非反物質(zhì)組成？大多數(shù)理論認(rèn)為，138億年前，宇宙誕生伊始，產(chǎn)生了等量的物質(zhì)和反物質(zhì)，二者電荷和自旋方向相反，相遇時(shí)本應(yīng)相互湮滅，但現(xiàn)在由物質(zhì)組成的宇宙卻留下了，這就是矛盾所在。而物質(zhì)和反物質(zhì)之間存在的衰變速率不對(duì)稱??所謂的“宇稱破壞”表明，物質(zhì)和反物質(zhì)的行為并不一樣，其或許可以解釋上述謎題。也就是科學(xué)家在粲夸克和它的反粒子行為中試圖尋找到的答案。