Fyzici CERN pracujúci s detektorom LHCb našli prvé možné rozdiely medzi hmotou a antihmotou, čo vysvetľuje, prečo v modernom vesmíre takmer neexistuje antihmota. Podľa článku uverejneného v časopise Nature Physics.
Predpokladá sa, že v prvých okamihoch po Veľkom tresku bolo rovnaké množstvo hmoty a antihmoty. Dnes je svet plný hmoty a táto skutočnosť je fyzickým tajomstvom, pretože častice hmoty a antihmoty by sa mali navzájom zničiť v okamihu, keď sa objavia v kvarkovej „polievke“budúceho vesmíru. Preto vyvstáva otázka - kde antihmota „zmizla“a prečo existuje vesmír.
Dnes sa vedci snažia nájsť odpoveď na túto otázku dvoma spôsobmi - simuláciou podmienok, ktoré existovali počas Veľkého tresku, vrátane použitia urýchľovačov častíc, a tiež porovnaním základných vlastností hmoty a antihmoty. Za posledných 50 rokov sa nezistili žiadne významné rozdiely v ich vlastnostiach, a preto mnohí fyzici začali hľadať exotické odpovede na záhadu zmiznutia antihmoty v procese rozširovania vesmíru a vo vlastnostiach „Božej častice“, Higgsovho bozónu.
Nicola Neri z Milánskej univerzity (Taliansko) a jeho kolegovia v rámci spolupráce LHCb, vrátane desiatok ruských fyzikov, tvrdia, že v údajoch zozbieraných pomocou nástroja LHCb počas prvej sezóny Large Hadron Collider možno zistiť také rozdiely v správaní sa hmoty a antihmoty. po jeho reštartovaní v máji 2015.
Pozornosť vedcov priťahovali zvláštnosti rozpadu tzv. Lambda baryónov - superheavy častíc pozostávajúcich z dvoch ľahkých kvarkov a jedného ťažkého kvarku. V niektorých ojedinelých prípadoch sa tieto častice rozpadajú na štyri časti - tri pí-mezóny a jeden protón, v iných, dokonca ešte zriedkavejšie prípady - na dva kaóny, pi-mezón a protón.
Vedci poznamenávajú, že povaha a frekvencia týchto rozpadov by mala byť približne rovnaká pre častice a antičastice, experimentálne údaje z LHC však ukazujú, že „vzorec“pohybu produktov rozpadu sa v niektorých prípadoch líšil o 10 až 20% od všeobecne akceptovaného obrazu štandardného modelu fyziky v týchto prípadoch. prípady rozpadu baryónov proti lambda. Podľa fyzikov táto asymetria naznačuje podobnú asymetriu, pokiaľ ide o pevnosť vo vlastnostiach častíc zapojených do procesu rozpadu.
Toto pozorovanie zatiaľ nie je objavom - fyzikom sa podľa týchto scenárov podarilo zaznamenať iba šesť tisíc prípadov zániku lambda baryónov a úroveň spoľahlivosti tohto objavu je 3,3 sigma (0,1% pravdepodobnosti náhodnej chyby alebo chyby merania). V časticovej fyzike sa za objav považujú iba tie pozorovania, ktoré dosahujú úroveň spoľahlivosti 5 sigma, a preto sú zatiaľ výpočty Neriho a jeho kolegov iba vážnym náznakom objavu.
Na druhej strane, podľa denníka Symmetry vedci sľubujú, že čoskoro zverejnia aktualizované výsledky merania, postavené na základe údajov, ktoré LHCb a celý Large Hadron Collider vykonali od januára do novembra minulého roka. Ak budú tieto počiatočné údaje potvrdené, potom bude možné povedať, že vedci sú skutočne blízko k vyriešeniu jedného z hlavných tajomstiev vesmíru, ktorý súvisí najmä s existenciou ľudstva a so všetkou hmotou všeobecne.
Propagačné video:
„Dokázali sme, že sme na vrchole úžasných objavov. Náš detektor je tak citlivý, že teraz môžeme začať systematicky hľadať asymetriu hmoty a antihmoty v ďalších ťažkých baryónoch. S aktualizáciou detektora v roku 2018 sa naše možnosti rozšíria ešte ďalej, “uzatvára Neri.