上海交大何小刚团队：粲重子衰变或为宇宙物质起源提供线索

宇宙中物质远多于反物质这一现象长期以来困扰着科学界，被称为著名的“物质起源之谜”。粒子物理中的电荷宇称（CP）破缺机制被认为是解开这一宇宙之谜的重要关键，为此科学家们持续通过各种实验渠道积极寻找新的CP破缺现象，以深入研究其机制。近日，上海交通大学李政道研究所讲席教授何小刚与现任中国科学院大学杭州高等研究院助理教授刘佳韦组成的研究团队在这一领域取得重要进展，相关研究成果发表在《Science Bulletin》杂志。该团队创新性地将SU(3)轻夸克对称性与强子末态重散射机制相结合，首次系统地预测了携带“粲”夸克的特殊重子在衰变过程中可能产生显著的CP破缺现象。他们发现粲重子衰变中不同拓扑图之间存在明显的强烈干涉效应，使CP破缺效应在标准模型框架内表现出超过传统预期一个数量级的显著增强。特别是在

这一衰变模式中，预测的CP破缺效应可达到千分之一量级，为检验粒子物理标准模型以及寻找新物理提供了重要契机。

理论研究明确指出，末态相互作用在预测粲重子CP破坏中发挥了关键作用，为未来实验提供了清晰的探测方向。该研究具有广阔的实验验证前景，目前北京谱仪（BESIII）、LHCb 和 Belle II 等实验已具备一定的观测能力，未来中国规划建设的超级陶粲对撞机（Super Tau-Charm Facility, STCF）有望进一步提升灵敏度，为我国在粒子物理前沿领域的持续探索提供有力支撑。这项工作有望推动CP破缺现象的研究进入新阶段，深化对其机制的理解，并为揭示宇宙物质起源提供全新的视角。

何小刚和刘佳韦为本文的共同第一作者及共同通讯作者。刘佳韦在完成本论文期间于李政道研究所从事博士后研究。本工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国博士后科学基金的资助。

论文原文：https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.05.045

作者： 李政道研究所 供稿单位： 李政道研究所