Tajemnica antymaterii. Przełomowe odkrycia naukowców z CERN
Naukowcy z CERN dokonali przełomowego odkrycia dotyczącego różnic między materią a antymaterią. Odkrycie może wyjaśnić, dlaczego Wszechświat składa się głównie z materii i przybliżyć nas do rozwikłania jednej z największych zagadek Wszechświata.
Naukowcy z CERN, podczas konferencji Rencontres de Moriond we Włoszech, ogłosili znaczący postęp w badaniach nad różnicami między materią a antymaterią. Badania wskazują na istnienie nieznanych sił lub cząstek, które wykraczają poza obecny Model Standardowy.
Przełomowe odkrycie w CERN
Eksperyment LHCb potwierdził naruszenie symetrii CP w barionach, które obejmują protony i neutrony. Bariony charakteryzują się silnymi oddziaływaniami, co oznacza, że uczestniczą w interakcjach jądrowych. Ich właściwości wynikają z konfiguracji kwarków oraz z kwantowej liczby barionowej. Bariony, będące cząstkami subatomowymi, doświadczają asymetryczności, co oznacza, że materia i antymateria nie zachowują się identycznie.
Wyniki badań z Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) pokazują, że różnica w liczbie rozpadów między barionem lambda Λb a jego antycząstką anty-Λb wynosi 2,45 proc. z niepewnością na poziomie 0,47 proc. Ostateczny wynik różni się od zera o 5,2 odchylenia standardowego, co potwierdza naruszenie symetrii CP.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Czy teoria Wielkiego Wybuchu może okazać się błędna?
Co sprawia, że to odkrycie jest tak niezwykłe? Zgodnie z teorią, Wielki Wybuch powinien był stworzyć materię i antymaterię w równych ilościach. Jednak w rzeczywistości materia stanowi podstawę wszystkiego, co nas otacza, podczas gdy antymateria prawie całkowicie zniknęła i pozostaje nieuchwytna. Odkrycie naruszenia symetrii CP w barionach może wyjaśnić tę zagadkę.
Powód, dla którego dłużej zajęło zaobserwowanie naruszenia symetrii CP w barionach niż w mezonach, wynika z wielkości efektu i dostępnych danych–Potrzebowaliśmy maszyny takiej jak LHC, zdolnej do produkcji wystarczającej liczby barionów piękna i ich antymaterii, oraz eksperymentu zdolnego do precyzyjnego określenia ich produktów rozpa
Eksperyment LHCb dostarczył dowodów na asymetrię w zachowaniu materii i antymaterii. To odkrycie może mieć kluczowe znaczenie dla zrozumienia struktury Wszechświata i tego jak zachowywała się materia po Wielkim Wybuchu.
Odkrycie to otwiera nowe możliwości dla teoretycznych i eksperymentalnych badań nad naturą naruszenia symetrii CP, potencjalnie oferując nowe ograniczenia dla fizyki wykraczającej poza Model Standardowy. Im więcej systemów, w których obserwujemy naruszenia symetrii CP i im dokładniejsze są pomiary, tym więcej mamy możliwości testowania Modelu Standardowego i poszukiwania fizyki poza nim
