近期，科技部公布了“2015年度中國科學(xué)十大進(jìn)展”遴選結(jié)果。其中“實(shí)現(xiàn)對反物質(zhì)間相互作用力的測量”、“探測到宇宙早期最亮中心黑洞質(zhì)量”、“實(shí)現(xiàn)對單個(gè)蛋白質(zhì)分子的磁共振探測”等入選，這些成果在研究過程中都離不開測量或計(jì)量器具。
首次測量到反物質(zhì)間 相互作用力
美國布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室的相對論重離子對撞機(jī)(RHIC)的STAR實(shí)驗(yàn)將質(zhì)心能量為200GeV的金離子相互碰撞，產(chǎn)生出大量的反質(zhì)子，這為測量反質(zhì)子-反質(zhì)子間相互作用提供了機(jī)會。中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所馬余剛研究組與美國布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室唐愛洪研究組等合作，利用STAR實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過對反質(zhì)子-反質(zhì)子之間動量關(guān)聯(lián)函數(shù)的測量，首次提取了反質(zhì)子-反質(zhì)子相互作用的有效力程和散射長度。研究表明，反質(zhì)子-反質(zhì)子之間存在著強(qiáng)吸引力，可以克服反質(zhì)子-反質(zhì)子之間的由于同號(負(fù)電荷)所產(chǎn)生的庫倫排斥力，結(jié)合成反物質(zhì)原子核。而且他們測量得到的結(jié)果與質(zhì)子-質(zhì)子相互作用的對應(yīng)值在誤差范圍內(nèi)一致。他們的研究結(jié)果提供了兩個(gè)反質(zhì)子間相互作用的直接信息，給出了對量子場論和對稱原理的一個(gè)直接驗(yàn)證，為進(jìn)一步理解更復(fù)雜的反原子核及其屬性奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)研究論文發(fā)表在2015年11月19日《自然》上?！蹲匀弧穼徃迦藢υ撗芯拷o予高度贊賞：“這是首例反質(zhì)子-反質(zhì)子作用的直接測量。
發(fā)現(xiàn)宇宙早期最亮、中心黑洞質(zhì)量最大天體
發(fā)現(xiàn)遙遠(yuǎn)宇宙中的明亮天體對了解早期宇宙的結(jié)構(gòu)極為重要，位于宇宙早期的高紅移類星體是研究早期宇宙的重要探針。迄今為止，天文學(xué)家通過大型巡天已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了30多萬個(gè)類星體，其中大約有40個(gè)類星體紅移大于6(即距離超過127億光年)。每個(gè)類星體中心都包含一個(gè)質(zhì)量約為10億個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞，它們正在猛烈地吞噬其周圍的物質(zhì)，并在黑洞附近釋放出巨大的能量。
