科学家在欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）的LHCb实验中，首次观测到一种重子类的衰变复合亚原子粒子中存在物质-反物质不对称现象。这一效应被称为电荷-宇称联合（CP）对称性破坏，此前已有理论预测，但在重子中从未被观察到。这一实验验证尤为重要，因为重子构成了可观测宇宙中的大部分物质。相关研究近日发表于《自然》。

宇宙学模型认为，物质和反物质在大爆炸中等量产生，但在今日的宇宙中，物质似乎占据主导地位。这种不平衡被认为是由于物质和反物质的行为差异造成的，即一种被称为CP破坏的对称性破坏。这一效应通过物理学标准模型于60多年前已在介子的亚原子粒子中观测到，但在重子中尚未观察到。和两个夸克组成的介子不同，重子有3个夸克——构成大多数物质的粒子，如中子和质子都是重子。

在意大利国家核物理研究院工作的杨雪婷和参与LHCb实验的同事利用LHC质子-质子碰撞的数据，首次观察到重子衰变中CP的破坏。CP不对称揭示出重子物质和反物质之间的行为差异。尽管这种破坏已得到预测，且不会解决大爆炸物质-反物质不平衡问题，但实验性地揭示其细节带来了重要线索，为进一步对CP破坏性质进行理论和实验研究开辟了路径。研究者表示，这些发现可能为探索标准模型之外的物理学铺平道路。

相关论文信息：https://doi.org/ 10.1038/s41586-025-09119-3