科学家在寻找一种“被禁止”的反物质变身现象

研究团队解释道：“μ子素向反μ子素的转换是轻子领域新物理的一种清晰且独特的探测手段。与其他带电轻子味破坏过程不同，这种转换对ΔLℓ=2模型敏感，这类模型具有根本上的独特性，可能揭示其他实验无法触及的物理现象。”将实验灵敏度推向新极限。1999年，瑞士保罗·谢尔研究所确立了μ子素转化为反μ子素的最新实验限制。MACE的目标是远远超越这一结果，将灵敏度提高100多倍，探测小至O(10-13)的转换概率。要达到这一水平，需要整个实验系统的进步，包括强大的表面μ子束、新研发的二氧化硅气凝胶靶以及能够进行极高精度测量的探测器。研究团队表示：“我们的设计整合了先进的束流、μ子素产生靶和探测器技术，以将信号与强大的背景干扰隔离开来。这使MACE成为寻找轻子味破坏的最灵敏低能实验之一。”一项发现可能揭示什么。如果实验成功，科学家将能够探索10至100 TeV能标范围内的新物理，这一水平可与甚至超越未来粒子对撞机的预期目标。MACE还计划在初始的第一阶段运行，在此期间，它将以破纪录的灵敏度研究其他极罕见的μ子素衰变过程和轻子味破坏事件，包括M→γγ和μ→eγγ。MACE的影响不止于基础物理学。为该实验开发的技术，如先进的μ子素产生靶、低能正电子传输系统和高分辨率探测器，也可能在材料科学和医学研究等领域得到应用。加强全球粒子物理研究努力。MACE是惠州重大研究设施（包括强流重离子加速器装置HIAF和中国倡议的加速器驱动系统CiADS）为中心的更大规模科学推动的一部分。这些项目共同致力于使中国成为高精度核物理和粒子物理领域的全球领导者。通过利用这些先进设施，MACE展示了基础研究如何能够推动技术进步和国际合作。研究团队指出：“我们不仅仅是在建造一个实验，我们正在打开一扇通往自然法则的新窗口。MACE的每个组件——从束流线到软件——都经过优化，以探索可能重新定义我们对物质、对称性和宇宙本身理解的物理现象。”