物質和應該在前面完全消滅對方,使宇宙變得非常空虛。
顯然,這沒有發生。大型強子對撞機(LHC)的實驗可能已經發現了有關我們如何避免這種啟示錄的新線索,暗示了稱為Baryons及其抗異味雙胞胎的顆粒衰變中存在令人驚訝的差異。
反物質應與常規物質相同,只是其反粒子的電荷與相應的顆粒相反。但是,這種微小的差異會產生重大後果 - 如果兩者要遇到,他們會以一陣能量互相消滅。
模型表明應該以相等的數量創建物質和反物質,但這意味著在那些早期時刻形成的顆粒總和很早就可以在恆星,行星和生命形成之前就取消。
由於我們首先是在這裡思考難題,因此很明顯,一些事情干預了。通過一些未知的機制,宇宙似乎比反物質更重要。
CERN物理學家現在已經分析了LHC數據,以發現令人信服的證據表明,物質和反物質的表現還有其他差異,這導致了我們所歸功於的這種不平衡。
從理論上講,所有粒子都應受到所謂的。基本上,如果您翻轉了宇宙中所有粒子的電荷,並顛倒了它們的空間坐標,那麼這種鏡像宇宙仍應遵循與我們自己的所有物理定律。
但事實證明一些互動違反這個對稱。一個1964年地標實驗發現顆粒稱為k2介子有時可能會腐爛成不違反CP對稱性的產品。這是非常罕見的 - 每1,000個衰減事件中約有2個 - 但這足以使當時的物理學觀點不適。

在後來的幾十年中發現的許多實驗在一系列,但只有其他類型的介子。這還不足以說明反物質的稀有性。 Baryons尚未觀察到CP違規,這是構成宇宙中大多數可觀察物質的其他主要粒子。
這項新研究最終使用了與1964年的研究相似的實驗設置確定了Baryons中的CP違規行為 - 儘管規模更大。而不是k2介子,團隊專注於稱為Beauty-Lambda Baryons的粒子(λb)及其反顆粒。
如果CP對稱性在起作用,則λb和抗λb顆粒應以相同的速率衰減。但是,如果兩者之間存在顯著差異,那是違反CP的標誌。
LHCB合作的研究人員分析了2009年至2018年之間的前兩次奔跑中捕獲的數万腐爛。有趣的是,他們發現物質和反物質衰減之間的差異約為2.45%。那是5.2標準偏離零,使其成為確認對CP違規的觀察。
“之所以要比腦膜中觀察到違規CP的原因比介體的大小和可用數據的大小,”說LHCB合作發言人Vincenzo Vagnoni。
“我們需要一台像LHC這樣的機器,能夠生產出足夠數量的美容重子及其反物質的機器,並且我們需要在那台機器上進行實驗,能夠確定其衰減產品。
“我們花了80,000多個巴里昂的腐爛才能首次看到這類粒子的物質抗對稱性。”
這個重大突破可以為品牌提供線索和顆粒,這可以幫助解決為什麼反物質沒有殲滅宇宙的整個內容的原因。
“我們觀察到CP違規行為的系統越多,測量值就越確切,我們必須測試的機會就越多並尋找超越物理的物理學,”瓦格尼說。
該研究已提交給期刊自然,並且當前可以在arxiv。