Антиматерията е странен звяр. Физиците вярват, че за всяка частица, която съществува в нашата вселена, има античастица, която е идентична, но има противоположен заряд. Но когато антиматерията срещне материята, и двете частици се унищожават в светкавица на енергия. Това води до сложна главоблъсканица: ако материята и антиматерията са произведени в равни количества от Големия взрив, защо има толкова много материя около нас днес и толкова малко антиматерия?
Антиматерията се среща естествено в радиоактивни процеси, като например при разпадане на калий-40. В един възхитителен факт, Изследователят от ЦЕРН Марко Герсабек пише това означава, че „вашият среден банан (който съдържа калий) излъчва позитрон на всеки 75 минути“. Но като цяло сме наблюдавали много, много повече материя във Вселената, отколкото антиматерия.
Препоръчани видеоклипове
Нов експеримент от CERN може да съдържа отговора на този пъзел, дълъг десетилетия. Експериментите показват, че частиците като мезони, които се състоят от един
кварк и един антикварк, може спонтанно да се превърне в антимезони и обратно - но този процес се случва повече в една посока, отколкото в друга. Антикварките са по-склонни да се превърнат в кварки, отколкото кварките да се превърнат в антикварки, които физиците наричат нарушение на CP. С течение на времето това означава, че във Вселената се натрупва повече материя.Тези асиметрии, както са известни, са наблюдавани в няколко вида кварки. Общо има шест типа или „вкуса“ на кварк (нагоре, надолу, отгоре, отдолу, странно и чар) и асиметрии са били наблюдавани преди това в странни и дънни кварки, като и двата са отрицателни заредена. Теоретичната работа казва, че единственият тип положително заредени кварки, които трябва да показват асиметрия, са очарователните кварки - въпреки че ефектът би бил много малък и следователно труден за наблюдение.
Новият експеримент разглежда частици, наречени D мезони които са направени от очарователни кварки. Учените успяха да наблюдават асиметрия в D мезоните, като разгледаха частиците, създадени при сблъсъци в Големия адронен колайдер (LHC). Те разгледаха пълния набор от данни от седемте години операции на LHC между 2011 г. и 2018 г. и провериха за разпад както на D мезони, така и на анти-D мезони. Те откриха малки, но статистически значими разлики между двете, предоставяйки първото доказателство за асиметрия в очарователните кварки.
Възможно е наблюдаваната тук асиметрия да не се дължи на същия механизъм като асиметрията на странните и дънните кварки. Но дори и да е така, това пак би било вълнуващо откритие - защото повдига възможността за други видове асиметрии материя-антиматерия.
„Резултатът е крайъгълен камък в историята на физиката на елементарните частици“, каза Екхард Елсен, директор на CERN за изследвания и компютри, в изявление. „Още от откриването на D мезона преди повече от 40 години, физиците на елементарните частици подозираха, че нарушението на СР също се случва в тази система, но едва сега, използвайки по същество пълната извадка от данни, събрана от експеримента, сътрудничеството на LHC най-накрая успя да наблюдава ефект.”
Препоръки на редакторите
- Най-големият ускорител на частици в света вече е още по-мощен
- Астронавтите на МКС фиксират детектор за физика на частиците в космоса
Надградете начина си на животDigital Trends помага на читателите да следят забързания свят на технологиите с всички най-нови новини, забавни ревюта на продукти, проницателни редакционни статии и единствени по рода си кратки погледи.
