المادة المضادة هي وحش غريب. يعتقد الفيزيائيون أن لكل جسيم موجود في عالمنا، هناك جسيم مضاد متطابق ولكن له شحنة معاكسة. ولكن عندما تلتقي المادة المضادة بالمادة، يتم فناء كلا الجسيمين في ومضة من الطاقة. يؤدي هذا إلى معضلة صعبة: إذا تم إنتاج المادة والمادة المضادة بكميات متساوية بواسطة الانفجار الكبير، فلماذا يوجد الكثير من المادة حولنا اليوم، والقليل جدًا من المادة المضادة؟
تحدث المادة المضادة بشكل طبيعي في العمليات الإشعاعية، كما هو الحال عندما يتحلل البوتاسيوم 40. في واقعة مبهجة، يكتب الباحث في CERN ماركو جيرسابيك وهذا يعني أن "الموزة المتوسطة (التي تحتوي على البوتاسيوم) تنبعث منها بوزيترون كل 75 دقيقة". لكن بشكل عام، لاحظنا كمية أكبر بكثير من المادة في الكون مقارنة بالمادة المضادة.
مقاطع الفيديو الموصى بها
جديد تجربة من CERN قد يحمل الإجابة على هذا اللغز المستمر منذ عقود. أظهرت التجارب أن الجسيمات تشبه الميزونات، التي تتكون من واحد كوارك وكوارك مضاد واحد، يمكن أن يتحول تلقائيًا إلى ميزونات مضادة، والعكس صحيح - لكن هذه العملية تحدث في اتجاه واحد أكثر من الآخر. من المرجح أن تتحول الكواركات المضادة إلى كواركات أكثر من احتمالية تحول الكواركات إلى كواركات مضادة، وهو ما يشير إليه الفيزيائيون باسم
انتهاك CP. وبمرور الوقت، يعني هذا تراكم المزيد من المادة في الكون.وقد لوحظت حالات عدم التماثل هذه، كما هي معروفة، في عدة أنواع من الكواركات. في المجمل، هناك ستة أنواع أو "نكهات" للكواركات (أعلى، أسفل، أعلى، أسفل، غريب، وساحر) و وقد تم ملاحظة عدم التماثل سابقًا في الكواركات الغريبة والقعرية، وكلاهما سلبي متهم. يقول العمل النظري إن النوع الوحيد من الكواركات المشحونة إيجابيًا والتي يجب أن تظهر عدم تناسق هي الكواركات الساحرة، على الرغم من أن التأثير سيكون صغيرًا جدًا، وبالتالي يصعب ملاحظته.
نظرت التجربة الجديدة إلى جسيمات تسمى د الميزونات والتي تتكون من الكواركات الساحرة. تمكن العلماء من ملاحظة عدم التماثل في الميزونات D من خلال النظر إلى الجسيمات التي تم إنشاؤها في الاصطدامات في مصادم الهادرونات الكبير (LHC). لقد نظروا إلى مجموعة البيانات الكاملة من عمليات LHC لمدة سبع سنوات بين عامي 2011 و2018، وتحققوا من اضمحلال كل من الميزونات D والميزونات المضادة D. لقد وجدوا اختلافات صغيرة ولكن ذات دلالة إحصائية بين الاثنين، مما يوفر أول دليل على عدم التماثل في الكواركات الساحرة.
من الممكن أن عدم التماثل الملحوظ هنا لم يكن بسبب نفس آلية عدم تناسق الكواركات الغريبة والقعرية. لكن على الرغم من ذلك، سيظل هذا اكتشافًا مثيرًا، لأنه يثير احتمال وجود أنواع أخرى من عدم تناسق المادة والمادة المضادة.
وقال إيكهارد إلسن، مدير الأبحاث والحوسبة في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN)، في مقال له: "إن النتيجة تعد علامة فارقة في تاريخ فيزياء الجسيمات". إفادة. "منذ اكتشاف الميزون D قبل أكثر من 40 عامًا، اشتبه فيزيائيو الجسيمات في حدوث انتهاك CP أيضًا في هذا النظام، ولكن الآن فقط، وباستخدام عينة البيانات الكاملة التي تم جمعها بواسطة التجربة، تمكن تعاون LHC أخيرًا من مراقبة تأثير.”
توصيات المحررين
- أصبح أكبر مصادم الجسيمات في العالم الآن أكثر قوة
- يقوم رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية بإصلاح كاشف فيزياء الجسيمات في الفضاء
ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.
