大自然可能為科學家們提供了一個關於長期謎團的新線索：物質是如何在宇宙中戰勝反物質並佔據主導地位的。來自費米國家加速器實驗室（費米實驗室）在伊利諾伊州巴達維亞的兩個雙生實驗的早期資料表明，在粒子物理學非常成功的標準模型中，存在一個意想不到的裂縫。
這個轉折點來自於一種名為BS（發音為“B-sub-S”）的粒子的奇怪行為，它每秒鐘在物質和反物質形態之間來回翻轉三萬億次。研究人員認為，這種被稱為CP破壞的失效是解釋為什麼物質如此豐富的原因。
研究人員表示，這一發現值得跟進，以確保它不是粒子物理學實驗中經常發生的隨機資料堆積。“這很令人興奮，絕對是，”佛羅里達大學蓋恩斯維爾分校的物理學家雅各布·科尼格斯伯格說，他是可能瞥見這種效應的兩個探測器之一CDF的共同發言人。
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反物質在科幻迷中廣為人知，它是一種與質子和電子等普通粒子接觸時會爆炸的物質，這些粒子的質量與其反粒子相同，但電荷相反。早期炙熱的宇宙包含等量的物質和反物質。然而，不知何故，隨著宇宙冷卻，物質並沒有完全湮滅。
研究人員強烈懷疑，這個謎團的關鍵在於弱核力，它控制著放射性衰變以及在粒子加速器中產生的更奇特的反應。在幾乎所有情況下，物質都遵守一種稱為CP對稱性的規則，該規則規定，一個粒子的行為應該與其反粒子的映象相同。當受到弱核力的作用時，情況並非如此。
然而，在實驗中觀察到的（並被納入標準模型中的）CP破壞的量遠遠不足以解釋為什麼物質會在其與反物質的古老戰爭中獲勝。為了清晰地觀察CP對稱性，DZero及其同類探測器CDF專注於BS，它由一個底夸克和一個奇異反夸克組成。（夸克是質子和中子的組成部分。）兩個探測器獨立工作，都發現了超出標準模型預測的額外CP破壞劑量。
兩個結果本身都不是很有說服力，因此一個歐洲研究團隊結合了這些資料，類似於醫學研究人員從獨立的臨床試驗中收集資訊的方式，以尋找罕見的副作用。參與研究的羅馬國家核物理研究所的物理學家盧卡·西爾維斯特里尼說，這些資料共同使這種差異有99.7%的可能性是真實的，而不是偶然的，該研究已提交給《物理評論快報》。
此類分析需要做出判斷呼叫，但西爾維斯特里尼表示他對這一發現充滿信心。“一切都指向相同的方向，因此我認為這不太可能是一個統計上的僥倖，”他說。科尼格斯伯格說，如果這只是一個僥倖，那麼到今年夏天結束時，隨著費米實驗室的團隊分析更多資料，情況應該會變得清晰起來。
假設的CP破壞是否能完全解釋物質對反物質的優勢，取決於產生它的新物理學。根據瑞士日內瓦歐洲核子研究中心（CERN）的理論物理學家羅伯特·弗萊舍的說法，最簡單的解釋是一種類似於標準模型已知成員的大質量、類似光子的粒子，它能夠直接與底夸克和奇異反夸克相互作用。
另一種可能性是超對稱性，這是一種擬議的標準模型擴充套件，它給每個已知粒子一個更重的二重身或超伴侶。弗萊舍說，在這種情況下，BS振盪可能會感受到來自不同超伴侶組合的間接影響。
他指出，如果這種效應是真實的，那麼在今年晚些時候在日內瓦附近上線後，大型強子對撞機將成為世界頂級的粒子粉碎機，它應該能夠迅速證實這一點，然後探測潛在的粒子。“到2010年，”他說，“我確信我們將知道最終答案。”