
大型強子對撞機可能並不是一件美的事物,但是當它產生包含美容夸克和古怪的顆粒時,它揭示了科學最偉大的難題之一。
圖片來源:庫恩
物理學家已經掙扎了七十年,即為什麼宇宙中比反物質更多的物質要多。使用大型強子對撞機觀察到的某些亞原子顆粒的衰減分析提供了兩個小部分,儘管我們與出現的全部圖片相比仍有某種方式。
宇宙有很多物質,而且反物質很少。這是生命的幾乎不必要的特徵,因為除非有一種隔離兩者的方法,否則數量相等的宇宙最終將幾乎沒有粒子,因為粒子不斷地遇到和殲滅。然而,我們缺乏完全解釋這種差異的原因。從大多數方面來說,重要的是和反物質顆粒,這意味著將一個人變成或銷毀,創建或刪除同等數量的過程。
對於我們看到的宇宙,某個地方一定有一個- 會產生更多物質或更大的反物質的東西。幾十年來,我們一直在看到這一點這違反了對稱性,但其中許多僅留下一點點過剩。我們所知道的不足以解釋宇宙中觀察到的失衡。
需要更多的對稱性衰減,並且大型強子對撞機的美容實驗是為了找到一些腐爛,同時還測試了有關該主題的一些理論。兩篇分析結果的論文報告了違反對稱性的新例子。
在2011 - 2012年,LHC將質子粉碎了,只有能力才能產生許多產品,其中許多產品是不穩定的,並且腐爛以形成更多的顆粒。某些產品引起了人們的關注,因為它們包含所謂的“”和“美麗”夸克(Quarks) - 科學家在粒子四次太小而無法看到時有點愚蠢。一些部分由美容夸克組成的顆粒顯示了兩種新的對稱性違規行為。
介子是具有相等數量的夸克和古quark的亞原子顆粒。這些不會互相摧毀,因為它們不是直接的。例如,一個π+茶是由上夸克和一個倒下的古誇公園組成的。在兩者之間的其他差異中,下夸克(或古夸克)的質量是夸克的兩倍以上,因此倒下的古夸克無法取消夸克,只有下夸克。
儘管如此,衰減很快,為對稱性打破的關鍵機會。一篇論文報告了由充電美容媒介的腐爛,由美容夸克和上,向上,奇怪或充電的古夸克或其中一個夸克和美容古夸克組成。如果宇宙確實是對稱的,那麼這兩個是相同的,但是我們知道不是,事實證明衰減率有所不同。反物質的衰變比物質更快,這正是尋找對稱性違規所尋找的東西。
第二篇論文發現了對稱破壞的不同示例,這次是在美容重子中。 Baryons堅持最初認為是夸克的核心行為,他們三分之一。 Baryon中至少有一個夸克必須是美容夸克,但其他兩個可以是許多其他事情。 Beauty Baryons也腐爛了,在他們的案例中,對另一種BARYON和兩個帶電的K Mesons。
在LHC實驗中,在這裡再次打破了對稱性,根據是否涉及美容夸克或古夸克,其衰減速率不同,這是在這些重子中首次發現的。這尤其重要,因為粒子物理的標準模型可以預測這一結果,但是從未通過實驗證實。作者還希望看到衰減過程中的中間階段是否可能是負責的,在這種情況下,沒有成功。