Antimaterija je čudna zvijer. Fizičari vjeruju da za svaku česticu koja postoji u našem svemiru postoji antičestica koja je identična, ali ima suprotan naboj. Ali kada antimaterija sretne materiju, obje čestice bivaju uništene u bljesku energije. To dovodi do škakljive zagonetke: ako su i materija i antimaterija nastale u jednakim količinama u Velikom prasku, zašto danas ima toliko materije oko nas, a tako malo antimaterije?
Antimaterija se prirodno pojavljuje u radioaktivnim procesima, kao što je raspad kalija-40. U divnoj činjenici, Piše istraživač CERN-a Marco Gersabeck to znači da "vaša prosječna banana (koja sadrži kalij) emitira pozitron svakih 75 minuta." No općenito, primijetili smo puno, puno više materije u svemiru nego antimaterije.
Preporučeni videozapisi
Nova eksperiment iz CERN-a možda sadrži odgovor na ovu desetljećima dugu zagonetku. Eksperimenti su pokazali da čestice poput mezona, koji se sastoje od jedne kvark i jedan anti-kvark, mogu se spontano pretvoriti u anti-mezone, i obrnuto - ali taj se proces događa više u jednom smjeru nego u drugom. Vjerojatnije je da će se antikvarkovi pretvoriti u kvarkove nego što će se kvarkovi pretvoriti u antikvarkove, što fizičari nazivaju
kršenje CP-a. S vremenom to znači da se u svemiru nakuplja više materije.Ove asimetrije, kako su poznate, uočene su u nekoliko vrsta kvarkova. Ukupno postoji šest vrsta ili "okusa" kvarka (gore, dolje, vrh, dno, čudno i šarm) i asimetrije su prethodno uočene kod čudnih i donjih kvarkova, a oba su negativna nabijen. Teorijski rad kaže da su jedina vrsta pozitivno nabijenih kvarkova koji bi trebali pokazati asimetriju šarm kvarkovi — iako bi učinak bio vrlo malen i stoga ga je teško promatrati.
Novi eksperiment promatrao je čestice tzv D mezoni koji su napravljeni od šarm kvarkova. Znanstvenici su mogli promatrati asimetriju u D mezonima gledajući čestice nastale u sudarima u Velikom hadronskom sudaraču (LHC). Pogledali su kompletan skup podataka iz sedam godina rada LHC-a između 2011. i 2018. i provjerili raspade i D mezona i anti-D mezona. Pronašli su malene, ali statistički značajne razlike između to dvoje, pružajući prvi dokaz asimetrije u šarm kvarkovima.
Moguće je da asimetrija koja se ovdje promatra nije posljedica istog mehanizma kao asimetrija čudnih i donjih kvarkova. Ali čak i da je tako, to bi i dalje bilo uzbudljivo otkriće - jer povećava mogućnost drugih vrsta asimetrije materije i antimaterije.
"Rezultat je prekretnica u povijesti fizike čestica", rekao je Eckhard Elsen, direktor CERN-a za istraživanje i računalstvo. izjava. “Još od otkrića D mezona prije više od 40 godina, fizičari elementarnih čestica sumnjali su da se poremećaj CP također događa u ovom sustavu, ali Tek sada, koristeći se u biti potpunim uzorkom podataka prikupljenim eksperimentom, LHC kolaboracija je konačno uspjela promatrati posljedica.”
Preporuke urednika
- Najveći svjetski sudarač čestica sada je još snažniji
- Astronauti ISS-a popravljaju detektor fizike čestica u svemiru
Nadogradite svoj životni stilDigitalni trendovi pomažu čitateljima da prate brzi svijet tehnologije sa svim najnovijim vijestima, zabavnim recenzijama proizvoda, pronicljivim uvodnicima i jedinstvenim brzim pregledima.
