|“四中子态”迄今最明确证据发布


科技日报北京6月23日电 (采访人员刘霞)由来自德国、日本、美国和中国等国的科学家组成的国际科研团队在最新一期《自然》杂志上发表论文称 , 他们获得了迄今最明确的证实四中子态这种物质存在的证据 , 有助科学家更好地理解宇宙是如何形成的 , 这种新奇的物质形态也可能拥有对现有或新兴技术有用的性质 。
研究团队成员、北京大学物理学院助理教授杨再宏对科技日报采访人员解释说 , 虽然所有物质都含有中子 , 但只有中子星包含几乎完全由中子构成的物质 , 这些中子通过核力结合在一起 。 越来越多证据表明 , 存在着一种奇特而难以捉摸的物质——四中子态(tetraneutron) , 它由4个中子短暂地结合在一起形成 。
20年前 , 科学家们首次获得了四中子态存在的蛛丝马迹——发现了铍和碳原子碰撞后可能形成四中子态的证据 , 但当时实验误差很大 , 科学家们提出了其他可能性 , 如所谓的四中子态是不同类型的粒子形成等 。
在最新研究中 , 慕尼黑工业大学的罗曼·格恩哈乌斯及其同事 , 制造出了比普通氦原子多4个中子的氦原子 , 然后让其与质子碰撞 。 这些氦原子在碰撞后只留下了4个中子 , 而这4个中子可以结合形成四中子态 。 随后 , 研究团队测量了碰撞前后所有粒子的能量和动量 , 从而计算出碰撞形成四中子态后丢失的能量 , 并通过这一能量推断出 , 四中子态的寿命仅为10—22秒 。
格恩哈乌斯团队目前正在开发一种特殊的探测器 , 当一个四中子态进入其中时 , 它会记录下清晰的信号 , 这将有助于更直接地研究这种物质 , 获取其更精确的细节 。
【|“四中子态”迄今最明确证据发布】据杨再宏介绍 , 北京大学研究团队也在研发新型探测设备 , 可直接捕捉四中子态在寿终正寝时放出的4个中子 , 对其内部结构进行高精度拍照 , 并进一步研究更重的中子物质(如六中子态八中子态) , 深入探索这种目前已知仅存在于中子星内部的新奇物质形态 。