Antimateria on outo peto. Fyysikot uskovat, että jokaiselle universumissamme olevalle hiukkaselle on antihiukkanen, joka on identtinen, mutta jolla on päinvastainen varaus. Mutta kun antimateriaali kohtaa aineen, molemmat hiukkaset tuhoutuvat energian välähdyksessä. Tämä johtaa hankalaan ongelmaan: jos alkuräjähdys tuotti molempia yhtä paljon ainetta ja antiainetta, miksi ympärillämme on nykyään niin paljon ainetta ja niin vähän antimateriaa?
Antimateriaa esiintyy luonnollisesti radioaktiivisissa prosesseissa, kuten kalium-40:n hajoamisen yhteydessä. Ihastuttavassa tosiasiassa, CERNin tutkija Marco Gersabeck kirjoittaa tämä tarkoittaa, että "keskimääräinen banaanisi (joka sisältää kaliumia) lähettää positronin 75 minuutin välein." Mutta kaiken kaikkiaan olemme havainneet paljon, paljon enemmän ainetta universumissa kuin antimateriaa.
Suositellut videot
Uusi kokeilu CERNistä saattaa sisältää vastauksen tähän vuosikymmeniä kestäneeseen arvoitukseen. Kokeet ovat osoittaneet, että hiukkaset kuten mesonit, jotka koostuvat yhdestä
kvarkki ja yksi anti-kvarkki, voi spontaanisti muuttua anti-mesoneiksi ja päinvastoin – mutta tämä prosessi tapahtuu enemmän yhteen suuntaan kuin toiseen. Anti-kvarkit muuttuvat todennäköisemmin kvarkeiksi kuin kvarkit anti-kvarkeiksi, joita fyysikot kutsuvat CP-rikkomus. Ajan myötä tämä tarkoittaa, että universumiin kertyy enemmän ainetta.Näitä epäsymmetrioita, kuten ne tunnetaan, on havaittu useissa kvarkeissa. Kaiken kaikkiaan kvarkkia on kuusi tyyppiä tai "makua" (ylös, alas, ylä, alaosa, outo ja charmikas) ja epäsymmetriaa on havaittu aiemmin kummallisissa ja pohjakvarkeissa, jotka molemmat ovat negatiivisia veloitettu. Teoreettinen työ sanoo, että ainoa positiivisesti varautuneiden kvarkkien tyyppi, jonka pitäisi osoittaa epäsymmetriaa, ovat viehätyskvarkit - vaikka vaikutus olisi hyvin pieni ja siksi vaikea havaita.
Uudessa kokeessa tarkasteltiin hiukkasia nimeltä D mesonit jotka on tehty charmikvarkeista. Tiedemiehet pystyivät havaitsemaan epäsymmetriaa D-mesoneissa tarkastelemalla suuren hadronitörmätäjän (LHC) törmäyksissä syntyneitä hiukkasia. He tarkastelivat täydellistä tietojoukkoa LHC-toiminnan seitsemän vuoden ajalta vuosina 2011–2018 ja tarkistivat sekä D-mesonien että anti-D-mesonien hajoamisen. He löysivät pieniä, mutta tilastollisesti merkittäviä eroja näiden kahden välillä, mikä tarjosi ensimmäisen todisteen viehätyskvarkkien epäsymmetriasta.
On mahdollista, että tässä havaittu epäsymmetria ei johtunut samasta mekanismista kuin outojen ja pohjakvarkkien epäsymmetria. Mutta silti se olisi silti jännittävä löytö - koska se nostaa esiin muun tyyppisten aineen ja antiaineen epäsymmetrian mahdollisuuden.
"Tulos on virstanpylväs hiukkasfysiikan historiassa", CERNin tutkimus- ja laskentajohtaja Eckhard Elsen sanoi. lausunto. "Aina siitä lähtien, kun D-meson löydettiin yli 40 vuotta sitten, hiukkasfyysikot ovat epäilleet, että CP-rikkomusta esiintyy myös tässä järjestelmässä, mutta vasta nyt, käyttämällä olennaisesti koko kokeen keräämää datanäytettä, LHC-yhteistyö on vihdoin pystynyt havaitsemaan vaikutus.”
Toimittajien suositukset
- Maailman suurin hiukkastörmäyskone on nyt entistä tehokkaampi
- ISS: n astronautit kiinnittävät hiukkasfysiikan ilmaisinta avaruuteen
Päivitä elämäntapasiDigital Trends auttaa lukijoita pysymään tekniikan nopeatempoisessa maailmassa uusimpien uutisten, hauskojen tuotearvostelujen, oivaltavien toimitusten ja ainutlaatuisten kurkistusten avulla.
