幸运的是,随着科技的发展,尤其是加速器和探测技术的发展,物理学家在重离子对撞机实验室制造的核物质温度和密度越来越高,逐渐接近宇宙大爆炸早期的极端情况。在重原子核对头碰撞事例中寻找反物质原子核信号,并测量其截面、质量、寿命、作用力等关键物理量;测量反物质原子核相对反应中产生的普通物质原子核产额比、方位角关联等表征其演化动力学信息的物理量;将测量结果作为研究宇宙演化,尤其是早期情形的输入参数,有望进一步理解正反物质不对称性之谜的起源。
研究人员发现了首例反物质超核(反超氚核)并进一步完成了对正反超氚核质量和结合能的精确测量,探测到迄今为止最重的反物质原子核(反氦4),通过反质子对动量关联分析实现了反物质间相互作用力的首次测量。这一系列实验结果刻画了人类探索大自然的征程,同时在学科上也丰富了研究内容,包括在反物质空间上拓展了三维核素图,填补了奇异原子核层面正反物质不对称性测量的空白,从核力相互作用上进一步检验了电荷-宇称-时间基本对称性,知识体系增量集中体现在强相互作用中基本对称性的研究上。
相互作用的形式由对称性决定,所以自旋旋转对称性会约束相互作用的形式,我们先来考虑由两个碱金属原子^{87}mathrm{Rb}形成的双玻色子系统,两个原子的总自旋角动量均为f=1,那么系统总自旋角动量F=0,1,2。由于双玻色子系统的波函数是对称的,而自旋旋转对称性要求系统的自旋波函数为对称的,所以空间波函数也为对称的,需要舍去F=1的情况(根据相互作用不改变总自旋F也可以得到相同的结论)。系统的相互作用势表示为
研究人员经过深入探索和讨论,包括多次组织专题学术研讨会,并在2006年邀请著名华人科学家李政道先生访问上海,向其当面请教物质-反物质对称性缺失的科学现象,坚信了在高能重离子碰撞中探测反物质原子核作为研究正反物质不对称性的一个突破口。
晶体结构所具有的全部对称元素(包含宏观和微观)的集合构成了晶体的空间群,它是晶体分布在空间的所有对称元素的集合。它反映了晶体结构中原子、空位、间隙等的分布规律。