大自然可能为科学家们提供了一个关于长期谜团的新线索：物质是如何在宇宙中战胜反物质并占据主导地位的。来自费米国家加速器实验室（费米实验室）在伊利诺伊州巴达维亚的两个双生实验的早期数据表明，在粒子物理学非常成功的标准模型中，存在一个意想不到的裂缝。
这个转折点来自于一种名为BS（发音为“B-sub-S”）的粒子的奇怪行为，它每秒钟在物质和反物质形态之间来回翻转三万亿次。研究人员认为，这种被称为CP破坏的失效是解释为什么物质如此丰富的原因。
研究人员表示，这一发现值得跟进，以确保它不是粒子物理学实验中经常发生的随机数据堆积。“这很令人兴奋，绝对是，”佛罗里达大学盖恩斯维尔分校的物理学家雅各布·科尼格斯伯格说，他是可能瞥见这种效应的两个探测器之一CDF的共同发言人。
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反物质在科幻迷中广为人知，它是一种与质子和电子等普通粒子接触时会爆炸的物质，这些粒子的质量与其反粒子相同，但电荷相反。早期炙热的宇宙包含等量的物质和反物质。然而，不知何故，随着宇宙冷却，物质并没有完全湮灭。
研究人员强烈怀疑，这个谜团的关键在于弱核力，它控制着放射性衰变以及在粒子加速器中产生的更奇特的反应。在几乎所有情况下，物质都遵守一种称为CP对称性的规则，该规则规定，一个粒子的行为应该与其反粒子的镜像相同。当受到弱核力的作用时，情况并非如此。
然而，在实验中观察到的（并被纳入标准模型中的）CP破坏的量远远不足以解释为什么物质会在其与反物质的古老战争中获胜。为了清晰地观察CP对称性，DZero及其同类探测器CDF专注于BS，它由一个底夸克和一个奇异反夸克组成。（夸克是质子和中子的组成部分。）两个探测器独立工作，都发现了超出标准模型预测的额外CP破坏剂量。
两个结果本身都不是很有说服力，因此一个欧洲研究团队结合了这些数据，类似于医学研究人员从独立的临床试验中收集信息的方式，以寻找罕见的副作用。参与研究的罗马国家核物理研究所的物理学家卢卡·西尔维斯特里尼说，这些数据共同使这种差异有99.7%的可能性是真实的，而不是偶然的，该研究已提交给《物理评论快报》。
此类分析需要做出判断调用，但西尔维斯特里尼表示他对这一发现充满信心。“一切都指向相同的方向，因此我认为这不太可能是一个统计上的侥幸，”他说。科尼格斯伯格说，如果这只是一个侥幸，那么到今年夏天结束时，随着费米实验室的团队分析更多数据，情况应该会变得清晰起来。
假设的CP破坏是否能完全解释物质对反物质的优势，取决于产生它的新物理学。根据瑞士日内瓦欧洲核子研究中心（CERN）的理论物理学家罗伯特·弗莱舍的说法，最简单的解释是一种类似于标准模型已知成员的大质量、类似光子的粒子，它能够直接与底夸克和奇异反夸克相互作用。
另一种可能性是超对称性，这是一种拟议的标准模型扩展，它给每个已知粒子一个更重的二重身或超伴侣。弗莱舍说，在这种情况下，BS振荡可能会感受到来自不同超伴侣组合的间接影响。
他指出，如果这种效应是真实的，那么在今年晚些时候在日内瓦附近上线后，大型强子对撞机将成为世界顶级的粒子粉碎机，它应该能够迅速证实这一点，然后探测潜在的粒子。“到2010年，”他说，“我确信我们将知道最终答案。”