Cea mai mare atom de atom de la lume face o descoperire de particule „frumusețe” din primul fel

Fizicienii de la cel mai mare accelerator de particule din lume au făcut o primă descoperire de un fel despre Antimatter care ar putea ajuta la rezolvarea unuia dintre cele mai mari mistere ale universului.

Descoperirea – făcută la Colader de hadron mare (LHC) la Cernîn apropiere de Geneva-a dezvăluit că un văr de scurtă durată de protoni și neutroni, Baryon Beauty-Lambda, se descompune într-un ritm diferit de omologul său antimaterie.

Numită încălcare a particulelor (CP), acest efect se referă la particule de sarcină opusă, cum ar fi materie și animație, comportându-se diferit. Este o explicație crucială pentru ce materie a fost capabilă Dominați peste antimaterie În universul timpuriu – fără el, universul ar fi un gol gol.

În ciuda faptului că suntem un motiv esențial pentru care suntem aici în primul rând, cantitatea de încălcare a CP prevăzută de Modelul standard de fizică a particulelor este mult prea mică pentru a explica abundența materiei în universul nostru.

Mai mult decât atât, această încălcare a fost detectată anterior doar în particule formate din perechi quark-antiquark, numite mesons. Nu a fost observat în barioni-particule de trei sferturi, cum ar fi protoni și neutroni, care alcătuiesc cea mai mare parte a materiei vizibile a universului.

Înrudite: „Majoron” – o particulă bizară care este propriul său opus – ar putea explica cele mai mari mistere ale universului, susțin oamenii de știință

Această primă detecție de acest fel s-a schimbat, care ar putea deschide o cale pentru a căuta fizică dincolo de modelul standard. Cercetătorii și-au prezentat concluziile pe 24 martie la Conferința Rencontres de Moriond din La Thuile, Italia și au postat un studiu non-peer revizuit pe serverul de preprimare arxiv.

„Motivul pentru care a fost nevoie de mai mult timp pentru a observa încălcarea CP în barioni decât în ​​mesons este la dimensiunea efectului și a datelor disponibile”, ” Vincenzo Vagnoniun purtător de cuvânt al experimentului mare de Collider Hadron Beauty (LHCB) care a făcut detectarea, spus într -o declarație. „A fost nevoie de peste 80.000 de scări de barionare pentru a vedea asimetria materiei – antimateriei cu această clasă de particule pentru prima dată”.

Bulionul creației

Conform modelului standard de cosmologie, după aceea Big bangtânărul cosmos era un bulion plasmatic de materie și particule antimaterie care au apărut în existență și s -au anihilat reciproc la contact.

Teoria prezice că problema și antimaterul din această ciorbă de plasmă ar fi trebuit să se anihileze reciproc în întregime. Dar oamenii de știință consideră că un dezechilibru necunoscut-probabil încălcarea CP în descompunerea care implică forța nucleară slabă-au permis produsul mai mare decât antimaterul, eliminându-l de la autodistrugere.

Pentru a căuta încălcarea CP în barioni, cercetătorii de la LHCB au pieptănat prin datele nenumăratelor interacțiuni de particule (unde protonii se ciocnesc de aproximativ 25 de milioane de ori pe secundă) care a avut loc între 2009 și 2018.

Ei au ridicat decăderile Baryonului Beauty-Lambda, căutând căile Telltale făcute de produsele sale de descompunere-un proton, un kaon și o pereche de pioni încărcați opus-alături de decăderile omologului său antimaterie corespunzător.

Analiza lor a relevat faptul că diferența dintre numărul de descompunere de barioni de frumusețe-Lambda și barioni anti-beauty-Lambda a fost de 2,45% de la zero, cu o incertitudine de aproximativ 0,47%. Aceasta a fost măsurată la o semnificație statistică de 5,2 sigma, trecând Rezultat de cinci sigma Fizicienii folosesc ca „standard de aur” pentru anunțarea unei noi descoperiri.

Odată cu sigilarea constatată, fizicienii spun că vor căuta și mai multe încălcări ale CP atunci când LHC va trage din nou în 2030 și va colecta date suplimentare despre mecanismul cheie care a permis probabil să existe universul nostru.

„Cu cât mai multe sisteme în care observăm încălcările CP și cu atât sunt mai precise măsurătorile, cu atât mai multe oportunități avem pentru a testa modelul standard și de a căuta fizică dincolo de el”, a spus Vagnoni. „Prima observație a încălcării CP într -o descompunere a barotului deschide calea pentru investigații teoretice și experimentale suplimentare privind natura încălcării CP, oferind potențial noi constrângeri pentru fizică dincolo de modelul standard.”