首次实验观测到反超核 我院毕业生有贡献 [2010-07-11]

地球上所有的原子核都是由中子和质子组成的（即原子核由上夸克和下夸克组成）。含有一个或多个奇异夸克的原子核叫超核。元素周期表是根据质子数编排的。质子数决定了每种元素的化学性质。物理学家用一个更复杂的三维核素图来描述原子核的中子数和奇异量子数信息。N轴表示核内中子数，第三个轴代表奇异数S (常规是正奇异夸克的奇异数为负）。同一种元素的不同同位素的中子数是不一样的，其奇异量子数取决于存在的奇异夸克。奇异数对于通常自然界存在的物质而言均为零，但是在坍塌星中可能不为零。有奇异夸克的超核出现在三维核素图的上平面，有反奇异夸克的反超核位于三维核素图中Z和N为负数的区域。新发现的反超氚（粉红色表示）是反奇异物质存在的第一次记录，把三维核素图扩展到新的反奇异物质区域。

德国亥姆霍兹国家实验室研究中心联合会副主席，理论物理学家Horst Stoecker博士对该发现发表评论时指出：“反超氚的实验发现对我们认识世界和宇宙可能会产生前所未有的影响。反超氚的发现打开了核素图新维数的大门：从常规物质世界到反物质和反超核物质世界。即便在几年前，这都被认为是不可能办到的实验。”

这一发现将可能对解释中子星的模型，对探索宇宙中物质-反物质对称破缺，暗物质的研究有所帮助。这一研究甚至还可能涉及与未来运用反物质来储存能量——曾只是纯科幻小说的素材。

该发现的6位主要作者中有2位是中国科大毕业的。一位是BNL的物理学家许长补博士，他是科大89级校友。1999在美国耶鲁大学获博士学位。毕业后在Yale 大学做博士后。2001年受聘于布鲁克海文国家实验室，2005年10月晋升为研究员，是科大的客座教授。荣获2004年美国能源部青年科学家奖和2004年度美国青年科学家及工程师总统奖（PECASE）。在相对论核核碰撞实验物理研究领域中做出了令人瞩目的成就。他长期带领一些中国研究生开展反粒子的寻找与研究，科大博士研究生刘海东与唐泽波就在他的指导下作了大量有关的研究工作。

另一位是科大博士后唐泽波博士，2007年到BNL联合培养。荣获2009年中科院院长优秀奖和RHIC&AGS优秀毕业论文奖。导师是李澄教授和许长补教授。

以上工作得到国家自然科学基金委的重大国际合作项目、中科院的知识创新项目和国家科技部等的联合资助。STAR中国合作组成员包括华中师范大学，中国科学技术大学，清华大学，上海应用物理研究所，兰州近代物理研究所，高能物理研究所和山东大学。