Šodien, 2004. gada 2. augustā, daļiņu fiziķi no Lielbritānijas un visas pasaules, kas strādā pie BABAR eksperimenta Stenfordas lineārā paātrinātāja centrā (SLAC) ASV, paziņoja par jauniem aizraujošiem rezultātiem, parādot dramatiskas atšķirības matēriju un antimatērijas uzvedībā. Viņu atklājums var palīdzēt izskaidrot, kāpēc Visumā, kurā mēs dzīvojam, dominē matērija, nevis vienādās daļās ir matērija un anti-matērija.
SLAC PEP-II paātrinātājs saduras ar elektroniem un to antimērijas kolēģiem, pozitroniem, lai iegūtu pārpilnību eksotisku smago daļiņu un pretdaļiņu pāru, kas pazīstami kā B un anti-B mezoni. Šīs retās matērijas un antimateriāla formas ir īslaicīgas, tās savukārt sadalās līdz citām vieglākajām subatomiskajām daļiņām, piemēram, kaoniem un pioniem, kuras var redzēt BABAR eksperimentā.
“Ja nebūtu atšķirības starp matēriju un antimateriālu, gan B mezonam, gan anti-B mezonam būtu tieši tāds pats sabrukšanas modelis. Tomēr mūsu jaunais mērījums parāda piemēru lielām atšķirībām samazinājuma pakāpēs. ” sacīja Marcello Giorgi no Piza Universitātes SLAC un BABAR runasvīrs INFN.
Izsijājot vairāk nekā 200 miljonu B un anti-B mezonu pāru sabrukšanu, eksperimentētāji ir atklājuši pārsteidzošu matērijas un antimateriāla asimetriju. "Mēs atradām 910 piemērus B mezona sadalīšanās kaonam un pionam, bet tikai 696 anti-B piemēri," skaidroja Giorgi. “Jaunais mērījums lielā mērā ir SLAC PEP-II paātrinātāja izcilās veiktspējas un BABAR detektora efektivitātes rezultāts. Tagad akselerators darbojas trīs reizes, salīdzinot ar projektēto, un BABAR spēj reģistrēt aptuveni 98% no sadursmēm. ”
Lai gan BABAR un citi eksperimenti jau iepriekš ir novērojuši matērijas un antimateriāla asimetrijas, šī ir pirmā reize, kad atšķirība tika atklāta, vienkārši saskaitot B un anti-B mezona sabrukšanas skaitu vienā un tajā pašā gala stāvoklī. Šis efekts ir pazīstams kā tiešs KP pārkāpums, un tiek atzīts, ka tas ir 13%; līdzīgs efekts rodas Kaons un antiKaons sabrukšanai, bet tikai 4 miljonu daļu līmenī!
“Šis ir spēcīgs, pārliecinošs signāls par tiešu CP pārkāpumu B sabrukšanas laikā - tāda veida matērijas un antimateriāla asimetrija, kāda bija paredzēta, bet kas iepriekš nav novērota. Ar šo atklājumu viss matērijas un antimateriāla asimetrijas modelis apvienojas vienotā attēlā. Esmu ļoti satraukts un gandarīts, jo viens no maniem maģistrantiem Karloss Čavess, kurš šobrīd ir SLAC, bija tieši iesaistīts. ” sacīja Liverpūles universitātes Christos Touramanis.
Dan Bowerman, BABAR komandas loceklis no Imperial College, piebilst: “Kad Visums sākās ar lielu sprādzienu, matērija un antimateriāls tika izveidoti vienādās daļās. Tomēr visi novērojumi norāda, ka mēs dzīvojam Visumā, kas sastāv tikai no matērijas. Tāpēc mums jājautā: kas notika ar antimateriālu? BABAR darbs mūs tuvina atbildēm uz šo jautājumu. ”
Smalkām atšķirībām starp matērijas izturēšanos un antimatēriju jābūt atbildīgai par matērijas un antimateriāla nelīdzsvarotību, kas izveidojusies mūsu Visumā. Bet mūsu pašreizējās zināšanas par šīm atšķirībām ir nepilnīgas un nepietiekamas, lai ņemtu vērā novērotās vielas dominēšanu. CP pārkāpums ir viens no trim nosacījumiem, ko ieskicējis krievu fiziķis Andrejs Saharovs, lai ņemtu vērā novēroto matērijas un antimatērijas nelīdzsvarotību Visumā.
Profesors Īans Halliday, Daļiņu fizikas un astronomijas pētījumu padomes, kas finansē Lielbritānijas dalību BABAR, izpilddirektors sacīja: “Mēs joprojām pilnībā nesaprotam, kā ir attīstījusies lieta, kurā dominēja Visums, kurā mēs dzīvojam. Tomēr šis jaunais rezultāts un nesenie saistītie mērījumi BABAR un citos eksperimentos visā pasaulē ir ievērojami uzlabojuši mūsu izpratni šajā jomā. Šajā pamatjautājumā vēl ir daudz ko atklāt un uzzināt. ”
Oriģinālais avots: PPARC ziņu izlaidums
