Šiandien, 2004 m. Rugpjūčio 2 d., JK ir viso pasaulio dalelių fizikai, dirbantys BABAR eksperimente JAV Stanfordo tiesinio greitintuvo centre (SLAC), paskelbė naujų įdomių rezultatų, parodančių dramatišką materijos ir antimaterijos elgesio skirtumą. Jų atradimas gali padėti paaiškinti, kodėl Visatoje, kurioje gyvename, dominuoja materija, o ne vienodose dalyse yra materija ir anti-materija.
SLAC PEP-II greitintuvas susiduria su elektronais ir jų antimaterijos kolegomis, pozitronais, kad gautųsi egzotiškų sunkiųjų dalelių ir antidalelių porų, vadinamų B ir anti-B mezonų gausa. Šios retos materijos ir antimaterijos formos yra trumpalaikės, jos savo ruožtu suyra su kitomis lengvesnėmis subatominėmis dalelėmis, tokiomis kaip kaonai ir pionai, kurias galima pamatyti BABAR eksperimente.
„Jei nebūtų skirtumo tarp materijos ir antimaterijos, tiek B-mezonas, tiek anti-B-mezonas turėtų tiksliai tą patį skilimo modelį. Tačiau mūsų naujas matavimas rodo didelio skirtumo sumažėjimo greičio pavyzdį. “ sakė Marcello Giorgi iš SLAC, Pizos universiteto ir INFN, BABAR atstovas.
Atskyrę daugiau kaip 200 milijonų porų B ir anti-B mezonų skilimą, eksperimentatoriai atrado ryškią materijos ir antimaterijos asimetriją. „Mes radome 910 pavyzdžių, kai B mezonas skyla į kaoną ir pioną, tačiau tik 696 anti-B pavyzdžių“, - aiškino Giorgi. „Naujasis matavimas labai lemia puikų SLAC PEP-II greitintuvo našumą ir BABAR detektoriaus efektyvumą. Dabar akceleratorius veikia tris kartus daugiau nei jo projektinis našumas, todėl BABAR geba užregistruoti apie 98% susidūrimų. “
Nors BABAR ir kituose eksperimentuose anksčiau buvo stebima materijos ir antimaterijos asimetrija, tai pirmas kartas, kai skirtumas buvo rastas paprasčiausiai suskaičiavus B ir anti-B mezonų irimo į tą pačią galutinę būseną skaičių. Šis poveikis žinomas kaip tiesioginis CP pažeidimas ir nustatomas 13%; panašus poveikis pasireiškia „Kaons“ ir „antiKaons“ irimo atvejais, tačiau tik 4 dalimis iš milijono!
„Tai yra stiprus, įtikinamas tiesioginio B pažeidimo signalas B skilimo metu. Tai buvo medžiagos ir antimaterijos asimetrijos rūšis, kurios tikėtasi egzistuoti, tačiau anksčiau to nebuvo pastebėta. Dėl šio atradimo visas materijos ir antimaterijos asimetrijos modelis susideda į darnų vaizdą. Aš labai džiaugiuosi ir džiaugiuosi, nes vienas iš mano magistrantų Carlosas Chavezas, kuris šiuo metu yra SLAC, buvo tiesiogiai susijęs. “ sakė Christos Touramanis iš Liverpulio universiteto.
Danas Bowermanas, BABAR komandos narys iš Imperial College, priduria: „Kai Visata prasidėjo dideliu sprogimu, materija ir antimaterija buvo sukurta lygiomis dalimis. Tačiau visi pastebėjimai rodo, kad mes gyvename visatoje, sudarytoje tik iš materijos. Taigi turime paklausti, kas atsitiko su antimaterija? BABAR darbas priartina mus prie atsakymo į šį klausimą. “
Subtilūs materijos ir antimaterijos elgesio skirtumai turi lemti materijos ir antimaterijos disbalansą, susiformavusį mūsų visatoje. Tačiau mūsų dabartinės žinios apie šiuos skirtumus yra neišsamios ir nepakankamos, kad būtų galima atsižvelgti į stebimą materijos dominavimą. CP pažeidimas yra viena iš trijų sąlygų, kurias išdėstė rusų fizikas Andrejus Sacharovas, siekdamas atsižvelgti į stebimą materijos ir antimaterijos disbalansą Visatoje.
JK dalyvavimą BABAR finansuojančioje Dalelių fizikos ir astronomijos tyrimų tarybos vykdomasis profesorius Ianas Halliday sakė: „Mes vis dar nesuprantame, kaip viskas vystėsi Visatoje, kurioje mes gyvename. Tačiau šis naujas rezultatas ir naujausi BABAR matavimai bei kiti eksperimentai visame pasaulyje labai pagerino mūsų supratimą šioje srityje. Šiuo pagrindiniu klausimu dar yra daug ką sužinoti ir išmokti. “
Originalus šaltinis: PPARC naujienų pranešimas
