1.媒體來源:
SciTechDaily
2.記者署名:
美國能源部
3.完整新聞標題:
Physicists Just Made a Breakthrough That Could Explain Why We Exist
4.完整新聞內文:
研究人員利用離子捕獲和專門的雷射技術成功測量了一氟化鐳 (RaF) 的量子結構，從而
詳細表徵了其旋轉能階並建立了雷射冷卻方案。
這些發現對於未來專注於雷射冷卻和捕獲RaF 分子的實驗至關重要，這些實驗預計將在核
電弱特性以及宇稱和時間反轉對稱性破壞的研究中發揮重要作用，並有可能解釋宇宙的物
質-反物質不對稱性。
核物理學家首次對短壽命 放射性分子 一氟化鐳 (RaF) 進行了精確測量。 研究人員將離
子捕獲技術與專門的雷射系統結合，測量 RaF 量子結構的精細細節。 這使得能夠表徵該
分子的旋轉能階以及確定其雷射冷卻方案。 雷射冷卻是一種利用雷射來減慢和捕獲原子
和分子的方法。這些結果代表了未來旨在雷射冷卻和捕獲 RaF 分子的實驗的關鍵一步。
https://reurl.cc/OMxWVy
物理學家使用具有精確調諧頻率 λ 的雷射來控制一氟化鐳分子的旋轉狀態並激發特定的
旋轉能階（以量子數 J 為特徵）。 圖片來源：西爾維烏-瑪麗安烏德雷斯庫
超越標準模型的物理學洞察
科學家們預測，包含重質、梨形核的分子，如鐳，對核弱電性質和超出標準模型的物理現
象高度敏感。。這包括違反宇稱和時間反轉對稱性的現象。
超出當前限制的時間反演破壞是解釋 物質反物質 宇宙 不對稱性的必要條件。 新結果為
研究人員提供了 RaF 量子結構的詳細表徵，開啟了在未來旨在尋找此類效應的實驗中使
用該分子的大門。
CERN 的光譜研究
含有八極變形原子核的放射性分子，例如鐳 (Ra)，有望成為用於研究基本粒子和自然力
的特殊量子系統。 鐳核獨特的梨形形狀與極性分子的能階結構結合，可以使對稱破壞核
特性的敏感度比穩定原子提高五個數量級以上。
最近，麻省理工學院（MIT）和其合作夥伴的核物理學家首次通過光譜學研究了鐳單氟化
物（RaF）的詳細結構。他們在歐洲核子研究組織（CERN）的同位素分離在線裝置放射性
離子束設施（ISOLDE）的共線共振電離光譜（CRIS）實驗中完成了這項工作。
超冷分子研究進展
研究人員的方法可以高靈敏度繪製 RaF 的能階圖，從而確定用於減慢和捕獲該分子的
雷射冷卻方案。 科學家們正在迅速開發控制和研究超冷分子的方法。 這些方法，與歐洲
核子研究組織（瑞士）和美國聯邦核子研究中心（FRIB）等放射性束設施產生大量放射性
分子的新能力相結合，正在為探索原子核和違反基本對稱性開闢新的自然前沿。
參考文獻：「含鐳分子的精密光譜與雷射冷卻方案」作者：SM Udrescu、SG Wilkins、
AA Breier、M. Athanasakis-Kaklamanakis、RF Garcia Ruiz、M. Au、I. Belovi、R. Berger、ML比塞爾、CL Binnersley、AJ Brinson、K. Chrysalidis、TE Cocolios
、RP de Groote、A. Dorne、KT Flanagan、S. Franchoo、K. Gaul、S. Geldhof、TF
Giesen、D. Hanstorp、R. Heinke、 Á 。 Koszorús、S. Kujanpää、L. Lalanne、
G. Neyens、M. Nichols、HA Perrett、JR Reilly、S. Rothe、B. van den Borne、AR
Vernon、Q. Wang、J. Wessolek、XF Yang 和 C.蘇爾奇，2024 年1 月9 日， 《自然物
理學》 。
DOI：10.1038/s41567-023-02296-w
這項工作得到了美國能源部科學辦公室、核子物理辦公室的支持； MISTI 全球種子基金
； Deutsche Forschungsgemeinschaft（DFG，德國研究基金會）； 比利時科學卓越獎（
EOS）； 魯汶大學C1計畫； 國際研究基礎設施（IRI）項目； 歐盟補助協議（ENSAR2）
； LISA：歐盟H2020框架計畫； 和瑞典研究委員會
5.完整新聞連結 (或短網址)不可用YAHOO、LINE、MSN等轉載媒體:
https://scitechdaily.com/physicists-just-made-a-breakthrough-that-could-explain-why-we-exist/
6.備註: