現在的宇宙為何由物質主導?這是物理學領域的一個重大未解之謎。英國科學家在最新一期《自然·物理學》雜志撰文指出，放射性元素釷的同位素釷-228或許是破解這一謎團的關鍵。釷-228原子擁有迄今已知最像梨形的原子核，可使用類似釷-228原子核的核開展新測試，從而找到正反物質不對稱之謎的答案。

宇宙由電子等基本粒子組成，每個基本粒子都擁有自己的反粒子，它們質量相同但電荷相反，反粒子組成的物質被稱為反物質。宇宙學標準模型指出，宇宙大爆炸產生了同樣數量的正反物質，但現在的宇宙幾乎完全由物質組成，正反物質不對稱也成為迄今物理學領域最大的未解之謎之一。

有理論指出，電偶極矩(EDM)可使正反物質以不同速率衰減，從而解釋現在宇宙正反物質不對稱之謎。有科學家提出，在電子等基本粒子內部發現EDM方面，梨形核是理想的物理系統，梨形意味著原子核通過使質子和中子在核內不均勻分布而產生EDM。研究人員現在發現，釷-228原子的原子核擁有迄今已發現最明顯的梨形。

在最新實驗中，西蘇格蘭大學的戴維·奧唐納博士及其團隊以一塊釷-232樣品開始，該樣品的半衰期為140億年，這意味著它的衰變非常緩慢。其衰變產生了釷-228核的激發量子力學態，通過發射伽馬射線，研究人員在納秒內創造出這種量子力學態的衰變。

隨后，他們使用迄今最先進的閃爍探測器，來探測這些罕見且一閃而逝的衰變。而且，他們還借助檢測器和信號處理電子設備來精確測量激發量子態的壽命，精確度高達2萬億分之一秒。而量子態的壽命越短，釷-228原子核的梨形就越明顯，研究人員發現EDM的機會也越多。

研究人員指出，與釷-228原子核類似的原子核可被確定為尋找EDM的理想候選者，科學家可在這些原子核上開展新測試，從而破解正反物質不對稱之謎。(劉霞)

關鍵詞： 釷同位素 原子核