消息来源：中国科学报

近日，中国科学院近代物理研究所仇浩研究员领导的研究团队在国际物理学界取得了重大突破，成功观测到了一种名为“反超氢-4”的反物质超核。这一发现不仅刷新了科学界对反物质超核的认知，更为探索反物质及正反物质对称性的奥秘迈出了重要一步。

重离子碰撞产生反物质——反超氢-4（图片来源：中科院近代物理所）

据悉，反超氢-4是目前实验上观测到的最重的反物质超核，由一个反质子、两个反中子和一个反Lambda超子组成。由于其包含不稳定的反Lambda超子，反超氢-4在飞行仅仅几个厘米后就会发生衰变，这使得其观测和研究极具挑战性。然而，仇浩团队通过不懈努力，成功捕捉到了这一稀有信号。

仇浩团队的研究工作是在美国相对论重离子对撞机上开展的。团队分析了共约66亿个重离子碰撞事件的实验数据，通过衰变产生的反氦-4和π+介子反向重建反超氢-4，最终获得了约16个反超氢-4的信号。这一发现不仅验证了反物质超核的存在，也进一步揭示了正反物质性质的对称性。

仇浩研究员

在谈及这一重大发现时，仇浩研究员表示：“我们花了一年多时间，几乎什么都没找到，大家都有些灰心。但我一直没有放弃，并告诉团队成员还是有希望的。最终，我们采用了一种重建效率更高的算法——卡尔曼滤波算法进行衰变顶点重建，成功捕捉到了反超氢-4的信号。”

反超氢-4的发现不仅具有科学意义，也具有重要的应用价值。研究反物质可以帮助我们了解物质世界为什么存在，拓展知识边界本身也是一种“有用”。此外，反物质的研究还能推动该领域技术发展，提高人类制造、探测、利用反物质的能力，为未来发现更多未知的反物质奠定基础。

反物质湮灭瞬间（图片来源：中科院近代物理所）

未来，反物质的应用场景可能包括但不限于以下几个方面：

①、能源领域：反物质与正物质相遇时会发生湮灭，释放出巨大的能量。这种能量密度远超现有的化石燃料和核燃料，因此反物质被视为一种潜在的清洁能源。虽然目前距离实际应用还有很长的路要走，但反物质的研究为开发新型能源提供了可能。

②、医学领域：反物质粒子如正电子（即反质子）在医学成像和治疗中具有潜在的应用价值。由于反物质与正物质相遇时的湮灭效应，可以产生高能量的X射线或伽马射线，这些射线可以用于更精确的医学影像诊断或癌症治疗。

③、航天领域：反物质作为能源载体，其能量密度高、持续时间长，可以为深空探测任务提供动力。虽然目前反物质的制造和储存技术还面临诸多挑战，但未来的研究可能会推动这一领域的发展。

反物质引擎

④、基础研究：反物质的研究对于理解宇宙的基本规律和对称性原理具有重要意义。通过研究反物质，我们可以更深入地了解物质世界的本质和宇宙的起源。

对于仇浩团队来说，反超氢-4的发现只是探索反物质世界奥秘的一小步。未来，他们将继续在强流重离子加速器装置上研究超核，寻找新的超核，并通过无中微子双贝塔衰变实验等研究手段，进一步揭示宇宙正反物质不对称的奥秘。

此次发现引起了国际学术界的广泛关注，相关研究成果已在国际学术期刊《自然》上发表。这一重大突破不仅展示了中国在反物质研究领域的实力和水平，也为全球科学家探索反物质及正反物质对称性提供了重要的参考和借鉴。