LHCb detektoriga töötavad CERNi füüsikud on leidnud esimesed võimalikud erinevused mateeria ja antimaterjali vahel, selgitades, miks tänapäevases universumis antimaterjali peaaegu pole, selgub ajakirjas Nature Physics avaldatud artiklist.
Arvatakse, et esimestel hetkedel pärast Suurt Pauku oli võrdses koguses ainet ja antimaterjali. Täna on maailm mateeriaga täidetud ja see fakt on füüsiline mõistatus, kuna mateeria ja antimaterjali osakesed oleks pidanud üksteist hävitama sel hetkel, kui nad ilmusid tulevase Universumi kvarki "supi" sisse. Seetõttu tekib küsimus - kuhu antimaterjal "kadus" ja miks Universum eksisteerib.
Tänapäeval üritavad teadlased sellele küsimusele vastust leida kahel viisil - simuleerides Suure Paugu ajal eksisteerinud tingimusi, sealhulgas osakeste kiirendite abil, ning võrreldes ka mateeria ja antimaterjali põhilisi omadusi. Viimase 50 aasta jooksul pole nende omadustes olulisi erinevusi leitud, mistõttu hakkasid paljud füüsikud otsima eksootilisi vastuseid antimaterjali kadumise müsteeriumile Universumi paisumise protsessis ja "Jumala osakese", Higgsi bosoni omadustes.
Nicola Neri Milano ülikoolist (Itaalia) ja tema kolleegid LHCb koostööst, sealhulgas kümned Vene füüsikud, väidavad, et LHCb instrumendi kogutud andmetes suure Hadroni kokkupõrke esimesel hooajal võib aine ja antimaterjali käitumises selliseid erinevusi avastada. pärast selle taaskäivitamist 2015. aasta mais.
Teadlaste tähelepanu köitsid nn lambda-barüoonide lagunemise veidrused - ülirasked osakesed, mis koosnesid kahest kergest kvarkist ja ühest raskest kvarkist. Mõnel harval juhul lagunevad need osakesed neljaks osaks - kolmeks pi-mesooniks ja üheks prootoniks, ning teistel, veelgi harvematel juhtudel - kaheks kaooniks, pi-mesooniks ja prootoniks.
Nagu teadlased märgivad, peaksid nende lagunemiste olemus ja sagedus olema osakeste ja antiosakeste osas umbes sama, kuid LHC eksperimentaalsed andmed näitavad, et lagunemisproduktide liikumise muster erines mõnel juhul 10-20% nende füüsika standardmudeli üldtunnustatud pildist juhud, kus anti-lambda-baryonid lagunesid. See asümmeetria näitab füüsikute sõnul lagunemisprotsessis osalevate osakeste omaduste tugevuse sarnast asümmeetriat.
Siiani pole see tähelepanek avastus - füüsikud on suutnud nende stsenaariumide järgi registreerida vaid kuus tuhat lambda-barüoonide lagunemise juhtumit ja selle avastuse usaldusnivoo on 3,3 sigmat (0,1% juhuslikkuse või mõõtmisvea tõenäosusest). Osakeste füüsikas peetakse avastuseks vaid neid tähelepanekuid, mis jõuavad 5 sigma usaldusnivoolini, ja seetõttu on Neri ja tema kolleegide arvutused siiani vaid tõsine vihje avastusele.
Teisest küljest lubavad teadlased ajakirja Symmetry kohaselt peagi postitada ajakohastatud mõõtmistulemused, mis on üles ehitatud, võttes arvesse andmeid, mida LHCb ja kogu Suur Hadroni põrkuri tegid eelmise aasta jaanuarist novembrini. Kui need lähteandmed kinnitatakse, siis on võimalik öelda, et teadlased on tõesti lähedal universumi ühe peamise mõistatuse lahendamisele, mis on seotud eriti inimkonna ja kogu mateeria olemasoluga.
Reklaamvideo:
„Oleme tõestanud, et oleme hämmastavate avastuste tipus. Meie detektor on nii tundlik, et saame nüüd hakata süstemaatiliselt uurima aine ja antimaterjali asümmeetriat teistes rasketes barononides. Meie võimalused laienevad detektori värskendusega 2018. aastal veelgi,”lõpetab Neri.
