Антиматерія - дивний звір. Фізики вважають, що для кожної частинки, яка існує у нашому Всесвіті, є античастинка, яка є ідентичною, але має протилежний заряд. Але коли антиматерія зустрічається з матерією, обидві частинки анігілюються під час спалаху енергії. Це призводить до складної головоломки: якщо матерія та антиматерія виникли в однаковій кількості під час Великого вибуху, чому навколо нас так багато матерії та так мало антиматерії?
Антиматерія дійсно виникає в природних умовах у радіоактивних процесах, наприклад, коли калій-40 розпадається. У чудовому факті, Про це пише дослідник CERN Марко Герсабек це означає, що «ваш середній банан (який містить калій) випромінює позитрон кожні 75 хвилин». Але загалом ми спостерігали набагато більше матерії у Всесвіті, ніж антиматерії.
Рекомендовані відео
Новий експеримент із CERN може містити відповідь на цю головоломку, що розтягнулася на десятиліття. Досліди показали, що частинки схожі на мезони, які складаються з одного
кварк і один антикварк, може спонтанно перетворюватися на антимезони, і навпаки — але цей процес відбувається більше в одному напрямку, ніж в іншому. Антикварки швидше перетворюються на кварки, ніж кварки перетворюються на антикварки, які фізики називають Порушення КП. З часом це означає, що у Всесвіті накопичується більше матерії.Ці асиметрії, як вони відомі, спостерігалися в кількох типах кварків. Загалом існує шість типів або «ароматів» кварків (вгору, вниз, зверху, знизу, дивно та чарівність) і асиметрії раніше спостерігалися в дивних і нижніх кварках, обидва з яких є негативними заряджений. Теоретична робота стверджує, що єдиним типом позитивно заряджених кварків, які повинні демонструвати асиметрію, є чарівні кварки, хоча ефект буде дуже незначним і тому його важко спостерігати.
У новому експерименті розглядалися частинки, які називаються D мезони які складаються з чарівних кварків. Вчені змогли спостерігати асиметрію в D-мезонах, дивлячись на частинки, що утворюються в результаті зіткнень у Великому адронному колайдері (LHC). Вони переглянули повний набір даних за сім років роботи LHC з 2011 по 2018 рік і перевірили наявність розпадів як D-мезонів, так і анти-D-мезонів. Вони виявили крихітні, але статистично значущі відмінності між ними, забезпечивши перші докази асиметрії чарівних кварків.
Можливо, асиметрія, яка тут спостерігається, не була зумовлена тим самим механізмом, що й асиметрія дивних і нижніх кварків. Але навіть у цьому випадку це все одно буде захоплюючим відкриттям, оскільки воно підвищує ймовірність інших типів асиметрії матерія-антиматерія.
«Результат є важливою віхою в історії фізики елементарних частинок», – сказав Екхард Елсен, директор з досліджень і обчислень CERN. заява. «З моменту відкриття D-мезона понад 40 років тому фізики елементарних частинок підозрювали, що порушення СР також відбувається в цій системі, але Лише тепер, використовуючи, по суті, повну вибірку даних, зібраних під час експерименту, колаборація LHC нарешті змогла спостерігати ефект.”
Рекомендації редакції
- Найбільший у світі колайдер часток став ще потужнішим
- Астронавти МКС лагодять у космосі детектор фізики елементарних частинок
Оновіть свій спосіб життяDigital Trends допомагає читачам стежити за динамічним світом технологій завдяки всім останнім новинам, цікавим оглядам продуктів, проникливим редакційним статтям і унікальним у своєму роді коротким оглядам.
