반물질은 이상한 짐승이다. 물리학자들은 우리 우주에 존재하는 모든 입자에는 동일하지만 반대 전하를 갖는 반입자가 있다고 믿습니다. 그러나 반물질이 물질을 만나면 두 입자 모두 에너지의 섬광으로 소멸됩니다. 이는 까다로운 수수께끼로 이어집니다. 물질과 반물질이 모두 빅뱅에 의해 동일한 양으로 생성되었다면 왜 오늘날 우리 주변에는 물질이 그렇게 많고 반물질은 거의 없는 걸까요?
반물질은 칼륨-40이 붕괴할 때와 같은 방사성 과정에서 자연적으로 발생합니다. 유쾌한 사실에서, CERN 연구원 Marco Gersabeck은 다음과 같이 썼습니다. 이는 "평균 바나나(칼륨 함유)는 75분마다 양전자를 방출한다"는 의미입니다. 그러나 전반적으로 우리는 우주에서 반물질보다 훨씬 더 많은 물질을 관찰했습니다.
추천 동영상
새로운 CERN의 실험 어쩌면 이 수십 년 동안의 퍼즐에 대한 답을 갖고 있을지도 모릅니다. 실험에 따르면 중간자와 같은 입자는 하나로 구성됩니다. 쿼크 그리고 하나의 반쿼크는 자발적으로 반중자로 바뀔 수 있고 그 반대도 마찬가지입니다. 그러나 이 과정은 다른 쪽보다 한 방향으로 더 많이 발생합니다. 반쿼크는 쿼크가 반쿼크로 변하는 것보다 쿼크로 변할 가능성이 더 높습니다. 물리학자들은 이를 반쿼크라고 부릅니다. CP 위반. 시간이 지남에 따라 이는 우주에 더 많은 물질이 축적된다는 것을 의미합니다.
알려진 바와 같이 이러한 비대칭성은 여러 유형의 쿼크에서 관찰되었습니다. 전체적으로 쿼크에는 6가지 유형 또는 "맛"(위, 아래, 위, 아래, 이상한, 매력)이 있으며 이전에는 이상한 쿼크와 바닥 쿼크에서 비대칭이 관찰되었으며, 둘 다 음수입니다. 청구되었습니다. 이론적 연구에서는 비대칭성을 보여야 하는 양으로 하전된 쿼크의 유일한 유형은 참 쿼크라고 말합니다. 하지만 그 효과는 매우 작아서 관찰하기 어렵습니다.
새로운 실험에서는 다음과 같은 입자를 조사했습니다. D 중간자 참 쿼크로 이루어져 있다. 과학자들은 LHC(Large Hadron Collider)에서 충돌로 생성된 입자를 관찰하여 D 중간자에서 비대칭성을 관찰할 수 있었습니다. 그들은 2011년부터 2018년까지 7년간의 LHC 운영에서 얻은 전체 데이터 세트를 살펴보고 D 중간자와 반D 중간자 모두의 붕괴를 확인했습니다. 그들은 두 가지 사이에 작지만 통계적으로 유의미한 차이를 발견하여 참 쿼크의 비대칭성에 대한 최초의 증거를 제공했습니다.
여기서 관찰된 비대칭성은 이상한 쿼크와 바닥 쿼크의 비대칭성과 동일한 메커니즘으로 인한 것이 아닐 가능성이 있습니다. 그러나 그럼에도 불구하고 그것은 여전히 흥미로운 발견이 될 것입니다. 왜냐하면 그것은 다른 유형의 물질-반물질 비대칭의 가능성을 높이기 때문입니다.
CERN 연구 및 컴퓨팅 담당 이사인 Eckhard Elsen은 "이번 결과는 입자물리학 역사에 획기적인 사건입니다."라고 말했습니다. 성명. “40여년 전 D 중간자가 발견된 이후 입자 물리학자들은 이 시스템에서도 CP 위반이 발생한다고 의심해 왔습니다. 이제서야 실험을 통해 수집된 전체 데이터 샘플을 사용하여 LHC 협력팀이 마침내 다음과 같은 현상을 관찰할 수 있게 되었습니다. 효과.”
편집자의 추천
- 세계 최대 입자 충돌기가 더욱 강력해졌습니다.
- ISS 우주 비행사들이 우주에서 입자 물리학 탐지기를 고치고 있습니다
당신의 라이프스타일을 업그레이드하세요Digital Trends는 독자들이 모든 최신 뉴스, 재미있는 제품 리뷰, 통찰력 있는 사설 및 독특한 미리보기를 통해 빠르게 변화하는 기술 세계를 계속해서 살펴볼 수 있도록 도와줍니다.
