最近，來自德國，日本，美國，英國，中國等幾十個國家的科學(xué)家小組，共同發(fā)現(xiàn)了迄今為止四中子態(tài)奇異物質(zhì)存在的最清晰證據(jù)相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《自然》雜志上

中子是不帶電的亞原子粒子，由兩個下夸克和一個上夸克組成因為下夸克和上夸克的電荷相互抵消，中子沒有電荷，穿透性強，所以無法直接觀測到中子是核轉(zhuǎn)變中非常重要的介質(zhì)

核物理領(lǐng)域一個長期存在的研究問題是不帶電核系統(tǒng)是否存在雖然所有物質(zhì)都含有中子，但只有中子星含有幾乎全部由中子組成的物質(zhì)，它們通過核力以非常高的密度束縛在一起

20年前，科學(xué)家意外發(fā)現(xiàn)了一種奇怪物質(zhì)四中子態(tài)的存在，這種物質(zhì)可以由四個中子組成相關(guān)研究表明，鈹與碳原子碰撞后可以形成四種中子態(tài)但當(dāng)時整個實驗存在較大的誤差范圍，不排除其他可能的原因一些科學(xué)家質(zhì)疑這種奇怪的物質(zhì)可能是由不同類型的粒子形成的可是，越來越多的研究證據(jù)表明四中子態(tài)奇異物質(zhì)的存在

這一次，國際聯(lián)合小組找到了迄今為止證明四個中間狀態(tài)最清晰的證據(jù)慕尼黑工業(yè)大學(xué)的Roman Gernhauser等研究人員利用不同的粒子碰撞產(chǎn)生多四個中子的氦原子，然后與質(zhì)子碰撞碰撞后只剩下四個中子，可以組合成一個四中子態(tài)

研究人員測量了碰撞前后所有粒子的能量和動量從過去的實驗和理論計算中，研究人員知道如果用能量來產(chǎn)生四中子態(tài)，碰撞后會損失多少能量Gernhauser說，碰撞后損失的能量可以精確測量該團隊的實驗旨在抑制每一個可能干擾或被誤認為產(chǎn)生四中子態(tài)的反應(yīng)通過追蹤損失的能量，研究人員得出結(jié)論，四中子態(tài)的形成時間非常短，只有10到22秒

來自得克薩斯州A&M大學(xué)科莫斯的研究小組成員Carlos Bertulani認為，這一發(fā)現(xiàn)將有助于物理學(xué)家微調(diào)核力本質(zhì)的理論從100多年前被稱為核物理之父的歐內(nèi)斯特·盧瑟福時代開始，中子如何結(jié)合與否的問題幾乎一直困擾著核物理學(xué)家

慕尼黑工業(yè)大學(xué)的托馬斯·費斯特曼表示，他本人曾試圖通過鋰原子產(chǎn)生四中子態(tài)，但他的研究中產(chǎn)生四中子態(tài)所需的能量與上述實驗測量結(jié)果不同因此，雖然他認同四中子態(tài)可能存在，但測量的差異卻提出了一個問題，即這種奇怪的物質(zhì)是如何產(chǎn)生的

目前，Gernhauser的團隊正在開發(fā)一種特殊的探測器，可以在四中子態(tài)進入探測器時記錄清晰的信號數(shù)據(jù)這將有助于研究人員更直接地檢測物質(zhì)，獲得更準確的細節(jié)，而不是通過測量能量來進行研究

研究團隊成員，北京大學(xué)物理研究所助理教授楊在洪說，北京大學(xué)的研究團隊還在研制一種新型探測設(shè)備，可以直接捕獲四個中子態(tài)在生命末期發(fā)射的四個中子，并對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行高精度拍照，從而進一步研究更重的中子物質(zhì)，進一步探索這種已知只存在于中子星中的奇特物質(zhì)形態(tài)。