LHCb-ilmaisimen kanssa työskentelevät CERN-fyysikot ovat löytäneet ensimmäiset mahdolliset erot aineen ja antimaterian välillä ja selittäneet, miksi nykymaailmassa ei juuri ole antimateriaa, sanotaan Nature Physics -lehdessä julkaistun artikkelin mukaan.
Uskotaan, että ensimmäisinä hetkinä Ison räjähdyksen jälkeen aineita ja antimateriaa oli yhtä paljon. Nykyään maailma on täynnä ainetta, ja tämä tosiasia on fyysinen mysteeri, koska aineen ja antimateriaalin hiukkasten olisi pitänyt tuhota toisiaan sillä hetkellä, kun ne esiintyivät tulevan maailmankaikkeuden kvarkin "keitossa". Siksi herää kysymys - missä antimateria "katosi" ja miksi maailmankaikkeus on olemassa.
Nykyään tutkijat yrittävät löytää vastauksen tähän kysymykseen kahdella tavalla - simuloimalla Ison räjähdyksen aikana olleita olosuhteita, muun muassa hiukkaskiihdyttimien avulla, sekä vertaamalla aineen ja antimaterian perusominaisuuksia. Viimeisen 50 vuoden aikana niiden ominaisuuksissa ei ole löydetty merkittäviä eroja, minkä vuoksi monet fyysikot alkoivat etsiä eksoottisia vastauksia antimaterian häviämisen mysteerille maailmankaikkeuden laajenemisprosessissa ja "Jumalan hiukkasen", Higgs-bosonin ominaisuuksissa.
Nicola Neri Milanon yliopistosta (Italia) ja hänen kollegansa LHCb-yhteistyössä, mukaan lukien kymmeniä venäläisiä fyysikoita, väittävät, että LHCb-instrumentin keräämissä tiedoissa tällaisten aineen ja antimaterian käyttäytymisessä esiintyvien erojen havaitseminen on mahdollista suurten hadronien kolareiden ensimmäisen kauden aikana. käynnistämisen jälkeen toukokuussa 2015.
Tutkijoiden huomio kiinnitettiin niin sanottujen lambda-baryonien hajoamisen omituisuuksiin - superheavy hiukkasiin, jotka koostuivat kahdesta kevyestä kvarkista ja yhdestä raskas kvarkista. Joissain harvinaisissa tapauksissa nämä hiukkaset hajoavat neljään osaan - kolmeen pi-mesoniin ja yhteen protoniin, ja toisissa, vielä harvemmissa tapauksissa - kahteen kaoniin, pi-mesoniin ja protoniin.
Näiden hajoamisten luonteen ja tiheyden, kuten tutkijat huomauttavat, tulisi olla suunnilleen samat hiukkasille ja hiukkasille, mutta LHC: n kokeelliset tiedot osoittavat, että rappeutumistuotteiden liikkumisen "malli" erottui joissakin tapauksissa 10-20% niiden fysiikan standardimallin yleisesti hyväksytystä kuvasta. tapaukset, joissa anti-lambda-baryonit hajoavat. Tämä epäsymmetria osoittaa fyysikkojen mukaan samanlaista lujuuden epäsymmetriaa rappeutumisprosessissa mukana olevien hiukkasten ominaisuuksissa.
Toistaiseksi tämä havainto ei ole löytö - fyysikot ovat onnistuneet tallentamaan vain kuusi tuhatta lambda-baryonin hajoamistapausta näiden skenaarioiden mukaisesti, ja tämän löytön luotettavuustaso on 3,3 sigma (0,1% sattuman tai mittausvirheen todennäköisyydestä). Hiukkasfysiikassa vain niitä havaintoja, jotka saavuttavat 5 sigman luotettavuustason, pidetään löytönä, ja siksi toistaiseksi Nerin ja hänen kollegoidensa laskelmat ovat vain vakava vihje löytölle.
Toisaalta Symmetry-lehden mukaan tutkijat lupaavat lähettää pian päivitetyt mittaustulokset, jotka on rakennettu ottaen huomioon tiedot, jotka LHCb ja koko suuri hadronin kolarilaite suoritti viime vuoden tammikuusta marraskuuhun. Jos nämä alkuperäiset tiedot vahvistetaan, on mahdollista sanoa, että tutkijat ovat todella lähellä yhden maailmankaikkeuden pääsalaisuuksien ratkaisemista, jotka liittyvät erityisesti ihmiskunnan olemassaoloon ja kaikkiin aineisiin yleensä.
Mainosvideo:
”Olemme todistaneet olevansa uskomattomien löytöjen kärjessä. Detektorimme on niin herkkä, että voimme nyt aloittaa systemaattisen tutkimuksen aineen ja antimaterian epäsymmetriasta muissa raskaissa baryoneissa. Valmiutesi laajentuvat entisestään ilmaisimen päivityksellä vuonna 2018”, Neri toteaa.