23.02.2018
Антиматерия

Антиматерия: первые доказательства СР-асимметрии

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Ученые из CERN (Европейский центр ядерных исследований) возможно впервые натолкнулись на искажение симметрии между материей и антиматерией. При распаде барионов – частиц, которые, как и протон, состоят из трех кварков, ученые обнаружили различия между частицами и их античастинками.

Однако в журнале Nature Physics сообщают: значимость корреляции не превышает необходимых для всякого открытия пяти сигм.

На протяжении десятилетий физики ищут отклонения симметрии – разницу между материей и антиматерией, что могла бы объяснить, почему во Вселенной доминирует материя. До сих пор, правда, эти поиски не были слишком успешны. Ведь, согласно с экспериментами, магнитное поведение, масса заряда, ядерная сила анти-водорода соответствует его материальному двойнику.

Другой возможный вариант найти асимметрию – это выявить нарушения СР-инвариантности (Charge Parity). В общем античастица хотя имеет противоположный заряд, и поведением не отличается от материальной частицы. Так, физические законы «зеркального мира» должны вполне соответствовать законам материального мира.

И если бы античастица при определенных условиях вела себя иначе, чем ее материальный аналог, это стало бы искажением СР-симметрии – и, вероятно, причиной современного доминирования материи.

До сих пор физикам не удавалось обнаружить такие СР-нарушения в барионах – частицах, которые, как и протоны состоят из трех кварков и составляют составляющую материи. Но недавно благодаря ускорителю частиц БАК (Большой андронный коллайдер), что в Европейском центре ядерных исследований CERN, ученым, вероятно, впервые удалось открыть доказательства существования СР-нарушений. Основой для этого предположения были данные о столкновениях, которые ВАК собирал на протяжении трех лет в первый период запуска LHCb.

В рамках своего исследования ученые анализировали редкие процессы распада так называемой лямбди-бариона (Λb0) и его двойника в антиматерии. Короткоживущий Λb0-барион, как и протон состоит из трех кварков, но в шесть раз тяжелее. Он может возникать при столкновении в ускорителе частиц и при определенных условиях распадается на один протон (или антипротон) и три пиона. В БАКе этот редкий процесс распада удалось зафиксировать шесть тысяч раз в течение почти трех лет.

Оценивая данные распада, физики, работающие с детектором LHCb, наткнулись на уникальную особенность: продукты распада в Λb0-барионах и Λb0-антибарионах отделялись друг от друга под неодинаковым углом. Он отличался до 20%. «Это первое доказательство CP-отклонений в барионах», – констатируют ученые.

Несмотря на то, что это отклонение является уникальным, его статистическая значимость еще не дает оснований заявить об открытии. В физике элементарных частиц об открытии говорится тогда, когда статистическая значимость определенного явления достигает пяти сигм. Зато в процессах распада Λb0-барионов этот показатель составляет 3,3 сигми, информируют физики.

«Даже если мы не можем говорить об открытии, все равно речь идет про ценные экспериментальные показания, – рассказал Марчин Кухарчик (Marcin Kucharczyk) из сообщества LHCb. – Теперь нам стоит ожидать окончательного или подтверждение, или опровержение. Анализ данных второго запуска БАК, который завершится через несколько месяцев, должен предоставить необходимую для этого информацию».

  1. Последние
  2. Популярные
Загрузка...

Новости технологий сегодня

Самые популярные метки