Antimaterija je čudna zver. Fiziki verjamejo, da za vsak delec, ki obstaja v našem vesolju, obstaja antidelec, ki je enak, vendar ima nasprotni naboj. Toda ko se antimaterija sreča s snovjo, sta oba delca uničena v blisku energije. To vodi do zapletene uganke: če sta materija in antimaterija v velikem poku nastala v enakih količinah, zakaj je danes okoli nas toliko materije in tako malo antimaterije?
Antimaterija se naravno pojavlja v radioaktivnih procesih, na primer pri razpadu kalija-40. V čudovitem dejstvu, Piše raziskovalec CERN Marco Gersabeck to pomeni, da "vaša povprečna banana (ki vsebuje kalij) oddaja pozitron vsakih 75 minut." Toda na splošno smo opazili veliko, veliko več snovi v vesolju kot antimaterije.
Priporočeni videoposnetki
Nov eksperiment iz CERN-a morda vsebuje odgovor na to desetletja dolgo uganko. Poskusi so pokazali, da so delci podobni mezonom, ki so sestavljeni iz enega kvark in en anti-kvark, se lahko spontano spremeni v anti-mezone in obratno - vendar se ta proces zgodi bolj v eno smer kot v drugo. Verjetneje je, da se bodo antikvarki spremenili v kvarke kot kvarki v antikvarke, ki jih fiziki imenujejo
Kršitev CP. Sčasoma to pomeni, da se v vesolju kopiči več snovi.Te asimetrije, kot so znane, so opazili pri več vrstah kvarkov. Skupno obstaja šest vrst ali "okusov" kvarka (gor, dol, vrh, dno, čudno in šarm) in asimetrije so bile prej opažene pri čudnih in spodnjih kvarkih, ki sta oba negativna napolnjena. Teoretično delo pravi, da so edina vrsta pozitivno nabitih kvarkov, ki bi morali pokazati asimetrijo, šarm kvarki - čeprav bi bil učinek zelo majhen in bi ga bilo zato težko opazovati.
Novi eksperiment je preučeval delce, imenovane D mezoni ki so narejeni iz šarm kvarkov. Znanstveniki so lahko opazovali asimetrijo v mezonih D tako, da so opazovali delce, ki nastanejo pri trkih v velikem hadronskem trkalniku (LHC). Ogledali so si celoten nabor podatkov iz sedmih let delovanja LHC med letoma 2011 in 2018 ter preverili razpade D mezonov in anti-D mezonov. Ugotovili so majhne, a statistično pomembne razlike med obema, kar je prvi dokaz asimetrije v šarm kvarkih.
Možno je, da tukaj opažena asimetrija ni bila posledica istega mehanizma kot asimetrija čudnih in spodnjih kvarkov. Toda kljub temu bi bila to še vedno vznemirljiva ugotovitev - ker odpira možnost drugih vrst asimetrij materije in antimaterije.
"Rezultat je mejnik v zgodovini fizike delcev," je dejal Eckhard Elsen, direktor CERN za raziskave in računalništvo. izjava. »Vse od odkritja mezona D pred več kot 40 leti so fiziki delcev sumili, da se kršitev CP pojavlja tudi v tem sistemu, vendar šele zdaj je z uporabo v bistvu celotnega vzorca podatkov, zbranih med poskusom, LHC kolaboracija končno lahko opazovala učinek.”
Priporočila urednikov
- Največji trkalnik delcev na svetu je zdaj še močnejši
- Astronavti ISS popravljajo detektor fizike delcev v vesolju
Nadgradite svoj življenjski slogDigitalni trendi bralcem pomagajo slediti hitremu svetu tehnologije z vsemi najnovejšimi novicami, zabavnimi ocenami izdelkov, pronicljivimi uvodniki in enkratnimi vpogledi v vsebine.
