輕超核壽命多長？ 中外學者給出最精確結果

科技日報訊 （記者吳長鋒）記者近日從中國科學技術大學獲悉，該校物理學院近代物理系教授張一飛課題組與美國勞倫斯伯克利國家實驗室、布魯克海文國家實驗室等單位合作，實現了輕超核（超氚核與超氫-4核）壽命目前最精確的測量。研究成果日前發表於《物理評論快報》。

“最新測量結果顯示，輕超核壽命比自由Lambda重子壽命要小約20%，説明超子-核子束縛得很弱，其相互作用可能有新的物理機制。”張一飛解釋説，普通物質由中子和質子組成，只含有上下夸克。而某些“奇特”的原子核內部還有超子，是含有奇異數的重子。核子與超子之間是如何通過相互作用形成束縛態的，一直是核物理領域的前沿基本問題。這種相互作用的強弱，決定了超核壽命的長短，因此測量超核壽命，是研究其相互作用最直接有效的方法。

理論上認為超核是弱束縛系統，只能通過弱相互作用衰變，因此輕超核的壽命應接近自由Lambda重子的壽命。

研究團隊通過實驗，測量了超氚核與超氫-4核兩種輕超核壽命，得到了目前最為精確的實驗結果。同時還首次測量了3GeV下兩種輕超核的產額。

“輕超核壽命大概是一眨眼時間的十億分之一。”張一飛説，這個時間看似很“短”，但是假設超核以接近光速的速度飛行，這個時間足夠讓它在探測器飛行約6釐米，足以讓科研人員在實驗上進行精確的測量。