
世界上最大的粒子加速器的物理學家已經對反物質進行了首個發現,這可以幫助解決宇宙最大的奧秘之一。
這一發現 - 在(LHC)在,在日內瓦附近 - 揭示了質子和中子的短暫表弟,美容 - lambda baryon,速度與其反物質對應物的速度不同。
這種效果稱為“電荷 - 差異”(CP),是指相反的電荷粒子,例如物質和動畫,行為的行為也有所不同。這是一個關鍵的解釋,說明事情能夠在早期的宇宙中 - 沒有它,宇宙將是一個空的空白。
儘管我們首先是我們這裡的關鍵原因,但違反CP的數量由粒子物理學的太小了,無法解釋我們宇宙中物質的豐度。
更重要的是,以前僅在由夸克 - 易夸克對(稱為介子)組成的粒子中檢測到這種違規行為。在重子中尚未觀察到它是構成宇宙大部分可見物質的三夸克顆粒,例如質子和中子。
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這種首先的檢測改變了這一改變,有可能為超出標準模型以外的物理搜索途徑。研究人員於3月24日在意大利拉托爾的Rencontres de Moriond會議上介紹了他們的發現,並在預印式服務器上發布了一項未經審查的研究arxiv。
“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,”Vincenzo Vagnoni,大型強子對撞機美女(LHCB)實驗的發言人在一份聲明中說。 “我們首次與這類粒子一起觀察物質不對稱性花了超過80,000個BARYON腐爛。”
創造的肉湯
根據宇宙學的標準模型,,年輕的宇宙是物質和反物質顆粒的血漿肉湯,在接觸時突然出現並彼此消滅。
理論預測,這種等離子體湯內的物質和反物質應該完全互相消滅。但是科學家認為,某些未知的失衡 - 可能違反涉及弱核力量的腐爛的CP違規 - 使得比反物質更多的物質產生,從而使其免於自我毀滅。
為了在重子中搜索違規的CP,LHCB的研究人員通過無數粒子相互作用的數據梳理(其中質子碰撞每秒大約2500萬次)發生在2009年至2018年之間。
他們通過尋找其衰減產品(質子,kaon和一對相對充滿電的親質)的衰減,以與其相應的反劑對應物的衰減一起尋找,從而掩蓋了Beauty-Lambda Baryon的衰變。
他們的分析表明,美容 - lambda baryons的衰減數量與反beauty-lambda baryons的衰減數量為零2.45%,不確定性約為0.47%。這被測量為5.2 Sigma的統計顯著性,通過五個sigma結果物理學家用作預示新發現的“黃金標準”。
隨著發現的密封,物理學家表示,當LHC在2030年再次啟動時,他們將尋找更多的CP違規行為,並收集有關可能使我們宇宙存在的關鍵機制的更多數據。
Vagnoni說:“我們觀察到CP違規行為的系統越多,測量結果就越精確,我們必須進行測試標準模型並尋找超越物理的機會。” “巴里昂衰減中對CP違規的第一個觀察為進一步的理論和實驗研究鋪平了道路,對CP違規性質的性質進行了研究,這可能為標準模型以外的物理提供了新的限制。”