密西西比州立大学教授实验揭示物理学“对称性”新认知

近日，密西西比州立大学物理学教授 Dipangkar Dutta 作为首席研究员开展的一项开创性实验，其成果发表于著名期刊《物理快报 B》。该实验表明，物理学中的“对称性”并非如科学家以往所认为的那样绝对。

几个世纪以来，对称性一直是科学家理解宇宙的重要基础。而此次关于对称性的新研究成果，丰富了不断增长的科学知识体系，为能源、技术、医学等领域的突破提供了助力。

这项研究在美国能源部托马斯·杰斐逊国家加速器设施开展。研究结果显示，作为物质微小组成部分的夸克，会出现超出预期的情况。当受到高能电子撞击时，夸克有时会不均匀地分离和重新结合，这对核物理学中长期存在的对称性观念构成了挑战。

研究团队通过高精度测量挑战了现有认知，并为结合亚原子粒子的强力提供了新的见解。这些发现可能会影响未来实验对夸克行为和物质结构的解释方式。

密歇根州立大学物理与天文系教员杜塔表示：“我们根据对称性做出的假设大大简化了分析工作，但直到现在，这些假设还未经过精确的定量测试。我们的新结果显示了对称性在何时有效，以及何时需要进行某些修正。”

通过揭示对称性违反现象，杜塔及其合作者正在助力改进物理学家研究亚原子行为的理论工具。他们的研究也为未来探索其他更微妙的对称性奠定了基础，有望揭示更多有关质子和中子(构成每个原子核心的粒子)内部运作的信息。

密歇根州立大学研究生 Hem Bhatt 参与了此次实验和数据分析，这是其博士论文的一部分。一同参与研究团队的还有博士生 Deepak Bhetuwal 和 Abishek Karki(两人现已完成学业)，以及博士后研究员 Latiful Kabir(现任纽约布鲁克海文国家实验室研究员)和 Carlos Ayerbe Gayoso(现任弗吉尼亚州老道明大学研究科学家)。此外，来自全球 25 所机构的核物理学家也参与了这项重要的国际合作。