在近日發表于《物理評論快報》上的一篇新研究中，加州理工學院的物理助理教授 Nich Hutzler 與研究生 Phelan Yu 提出了一套新的理論，以幫助解釋宇宙中缺少的反物質。與其他物理學家的研究方向類似，其主要思想是尋找規則物質與電磁場相互作用的不對稱性，這種現象與粒子中常見的一種對稱類型(Charge Parity)有關。

 (圖自：Caltech)

新研究使用了具有放射性的分子(RaOCH3+)來探測這種不對稱性，如上圖頂部所示，其呈現了不對稱(梨形)的放射核。

然后由 Andrew Jayich 帶領的團隊，與在加州大學圣芭芭拉分校的合作伙伴首次創建了該分子，并將相關研究發表在了 2021 年 1 月 11 日的《物理評論快報》期刊上。

研究作者 Phelan Yu 和 Nicholas R. Hutzler 在文中探討了分子頂部變形核的基本對稱性，證實了非對稱性的分子可作為更好用的探針。

 反物質概念動圖

盡管一開始是塊狀且不平衡的(尤其是電荷分布不均勻的放射核)，但聯合研究表明，與當今常用的非放射性原子相比，基于放射核的探針靈敏度可提升10~100 萬倍。

通常情況下，研究人員需要觀察粒子在電場中的異常行為。此前有物理學家語言，此舉或導致電子在電場中進動、或像旋轉的陀螺一樣擺動。

得益于分子的非對稱性、以及內部具有的電磁場，折讓它們成為了此類工作的理想靶標。

 
Nick Hutzler

Nick Hutzler 解釋稱，原本考慮使用的強放射性同位素非常稀少，且半衰期只有兩周左右，導致相關工作很難順利開展。不過 RaOCH3+ 分子的獨特性質，已經幫助他們克服了諸多挑戰。

感興趣的朋友，可移步至《Physical Review Letters》，查看原標題為《Probing Fundamental Symmetries of Deformed Nuclei in Symmetric Top Molecules》的研究全文。