Pirmą kartą didžiausio pasaulyje atominio triuškintojo fizikai pastebėjo dalelių ir antidalelių, turinčių pagrindinę medžiagą, vadinamą žavesio kvarku, irimo skirtumus.
Šis atradimas galėtų padėti paaiškinti paslaptį, kodėl materija išvis egzistuoja.
„Tai istorinis etapas“, - teigė Sirakūzų universiteto fizikos profesorius ir vienas iš naujų tyrimų bendradarbių Sheldonas Stone'as.
Medžiaga ir antimaterija
Kiekviena materijos dalelė turi dalelę, kurios masė yra vienoda, tačiau turinti priešingą elektrinį krūvį. Kai susitinka materija ir antimaterija, jos sunaikina viena kitą. Tai problema. Didysis sprogimas turėjo sukurti lygiavertį kiekį medžiagos ir antimaterijos, ir visos tos dalelės turėjo greitai sunaikinti viena kitą, nepalikdamos nieko kito, kaip gryną energiją.
CP pažeidimo idėją pateikė Rusijos fizikas Andrejus Sacharovas, kuris 1967 m. Pasiūlė tai paaiškinti, kodėl materija išgyveno Didįjį sprogimą.
"Tai yra vienas iš būtinų kriterijų, kad galėtume egzistuoti", - teigė Stone'as, - todėl svarbu suprasti, kokia yra CP pažeidimo priežastis ".
Yra šeši skirtingi kvarkų tipai, kurie turi savo savybes: aukštyn ir žemyn, viršuje ir apačioje, žavesį ir keistą. 1964 m. Fizikai pirmą kartą pastebėjo CP pažeidimą realiame gyvenime keistuose kvarkuose. 2001 m. Jie pamatė, kad tai atsitiko dalelėmis, turinčiomis dugno kvarkus. (Abu atradimai paskatino tyrinėtojams Nobelio premijas.) Fizikai ilgą laiką teoretikavo, kad tai atsitiko ir su dalelėmis, kuriose yra žavesio kvarkų, tačiau niekas to dar nebuvo matęs.
Aš žaviuosi, esu tikras
Akmuo yra vienas iš didžiojo hadronų koliderio (LHC) grožio eksperimento, kuriame naudojamas CERN didžiojo hadronų kolidras, 16,5 mylių (27 km) žiedo ant Prancūzijos ir Šveicarijos sienos, kuris siunčia subatomines daleles, prižiūrinčias viena kitą, pakartotinai. sukurkite mintyse slypinčią energijos blyksnį, einantį po Didžiojo sprogimo. Kai dalelės smogia viena į kitą, jos suskaidomos į sudedamąsias dalis, kurios sekundės dalimis suyra iki stabilesnių dalelių.
Naujausi stebėjimai apėmė kvarkų, vadinamų mezonais, derinius, ypač D0 („d-nulis“) mezoną ir anti-D0 mezoną. D0 mezonas yra sudarytas iš vieno žavesio kvarko ir vieno anti-up kvarko (kvarko antidalelio). Anti-D0 mezonas yra vienos kvarco prieš žavesį ir vienos kvarko kombinacija.
Abu šie mezonai nyksta įvairiais būdais, tačiau maža jų dalis baigiasi mezonais, vadinamais kaonais arba pionais. Tyrėjai išmatavo D0 ir anti-D0 mezonų skilimo greičių skirtumą - procesą, kurio metu buvo imamasi netiesioginių matavimų, siekiant įsitikinti, kad jie ne tik matavo dviejų mezonų pradinio pagaminimo skirtumą, ar skirtumus, kiek gerai jų įranga galėtų aptikti įvairias subatomines daleles.
Esmė? Puvimo santykiai skyrėsi dešimtadaliu procento.
„Tai reiškia, kad D0 ir anti-D0 neskyla tuo pačiu greičiu, ir tai mes vadiname CP pažeidimu“, - teigė Stone.
Ir tai daro dalykus įdomiais. Akivaizdu, kad nuosmukių skirtumai nėra pakankamai dideli, kad paaiškintų, kas įvyko po Didžiojo sprogimo ir paliko tiek daug materijos, sakė Stone, nors jis yra pakankamai didelis, kad nustebintų. Bet dabar, pasak jo, fizikos teoretikai gauna savo eilę su duomenimis.
Fizikai remiasi tuo, kas vadinama standartiniu modeliu, kad paaiškintų viską, kas yra subatominiame lygmenyje. Dabar, pasak Stone'o, kyla klausimas, ar standartinio modelio numatytos prognozės gali paaiškinti ką tik atliktą komandos žavesio kvarco matavimą, ar prireiks kažkokios naujos fizikos - kuri, pasak Stone, bus įdomiausia.
„Jei tai būtų galima paaiškinti tik nauja fizika, naujoje fizikoje galėtų būti idėja, iš kur šis CP pažeidimas“, - sakė jis.
Tyrėjai paskelbė apie atradimą CERN internetinėje transliacijoje ir internete paskelbė popieriaus lapą, kuriame išsamiai aprašomi rezultatai.
- Kas tai? Atsakyta į jūsų fizikos klausimus
- 18 didžiausių neišspręstų paslapčių fizikoje
- Nuotraukos: Didžiausias pasaulyje „Atom Smasher“ (LHC)
