การสังเกตการกระทำของอนุภาค subatomic ที่หายากมากทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวางข้อ จำกัด ที่เข้มงวดที่สุดอย่างใดอย่างหนึ่งในทฤษฎีการครองราชย์ของฟิสิกส์อนุภาค
นักฟิสิกส์ที่เครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือ Large Hadron Collider (LHC) ในเจนีวาประเทศสวิตเซอร์แลนด์ได้ดูอนุภาคชนิดหนึ่งที่เรียกว่าb mesonsสลายตัวเป็นอนุภาคอื่น ๆ ที่เรียกว่า MUON - เกิดขึ้นผิดปกติมาก ด้วยการวัดความถี่ที่เกิดขึ้นนักวิทยาศาสตร์สามารถทดสอบการทำนายที่ทำโดยแบบจำลองมาตรฐานทฤษฎีที่ควบคุมขอบเขตของอนุภาคเล็ก ๆ เหล่านี้
ทฤษฎีนี้ประสบความสำเร็จอย่างมากในการอธิบายการสร้างบล็อกที่รู้จักทั้งหมดของสสารรวมถึงโปรตอนนิวตรอนและอิเล็กตรอนที่ประกอบขึ้นเป็นอะตอมและลูกพี่ลูกน้องที่แปลกใหม่จำนวนมาก แต่นักฟิสิกส์รู้ว่าแบบจำลองมาตรฐานไม่สมบูรณ์เพราะไม่รวมสสารมืดหรือพลังงานมืด
ส่วนประกอบที่มองไม่เห็นเหล่านี้ของจักรวาลไม่เคยถูกตรวจพบโดยตรง แต่คิดว่าจะเขียน 96 เปอร์เซ็นต์ของจักรวาล นักฟิสิกส์หวังว่าโดยการศึกษาเหตุการณ์อนุภาคที่หายากที่สุดพวกเขาสามารถเข้ามาใกล้กับการค้นหาหลุมในแบบจำลองมาตรฐานและค้นพบฟิสิกส์ใหม่ -อนุภาคที่เล็กที่สุดของธรรมชาติผ่า (อินโฟกราฟิก)-
ระเบิดอนุภาคใหม่
ผลการวิจัยมาจากการทดลองที่ LHC ที่เรียกว่าLHCB (สำหรับ LHC Beauty)ซึ่งปะทะโปรตอนเข้าหากันภายในวงแหวนใต้ดินยาว 17 ไมล์ (27 กม.) ของคันเร่ง
เมื่อโปรตอนชนกันพวกเขาจะสร้างการระเบิดที่มีพลังซึ่งก่อให้เกิดอนุภาคอื่น ๆ - บางคนและแปลกใหม่บางอย่าง บางส่วนของสิ่งเหล่านี้รวมถึง B Mesons โดยเฉพาะสายพันธุ์ที่เรียกว่า BS (B-Sub-S) Meson ซึ่งทำจากควาร์กแปลก ๆ และ antiquark ด้านล่าง (อนุภาคทั้งหมดในแบบจำลองมาตรฐานมีอนุภาคพันธมิตรของ Antimatterด้วยมวลเดียวกัน แต่มีประจุตรงข้าม antiquark เป็นพันธมิตรต่อต้านสู้ของควาร์กซึ่งเป็นส่วนประกอบของโปรตอนและนิวตรอน)
BS Mesons เป็นอนุภาคที่ไม่เสถียรซึ่งมักจะเกิดขึ้นน้อยกว่าหนึ่งวินาทีก่อนที่จะสลายตัวเป็นอย่างอื่น มันผิดปกติมาก แต่ไม่เคยได้ยินมาก่อนสำหรับพวกเขาที่จะสลายตัวเป็นสองมุ้น
ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ของ LHCB ได้วัดอัตราที่แม่นยำซึ่งพวกเขาสลายตัวเป็นสองมูอน: น้อยกว่า 4.5 decays ต่อพันล้าน bs decays
"ผล LHCB เกี่ยวกับการสลายตัวของ BS ถึงสองมิวอนผลักดันความรู้ของเราเกี่ยวกับแบบจำลองมาตรฐานในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อนและบอกเราถึงจำนวนฟิสิกส์ใหม่สูงสุดที่เราคาดหวังได้หากมีการสลายตัวที่หายากมากนี้" โฆษก LHCB Pierluigi Campana กล่าวในแถลงการณ์ "เรารู้ว่านี่เป็นผลลัพธ์ที่สำคัญสำหรับชุมชนทฤษฎี"
Antimatter แปลก ๆ
การค้นพบใหม่สามารถช่วยให้แสงสว่างเกี่ยวกับความลึกลับว่าทำไมจักรวาลจึงถูกสร้างขึ้นมาเป็นส่วนใหญ่และไม่ใช่ยาปฏิสต-
เมื่อจักรวาลถูกสร้างขึ้นในบิ๊กแบงเมื่อประมาณ 13.7 พันล้านปีก่อนมันอาจมีสสารและ Antimatter เกือบเท่ากัน เมื่ออนุภาคสสารพบพี่น้องกันสมาสเตอร์ทั้งสองทำลายล้างให้กลายเป็นพลังงานบริสุทธิ์
ด้วยเหตุผลบางอย่างเรื่องส่วนใหญ่และ antimatter ในจักรวาลยุคแรกดูเหมือนจะทำลายล้างทิ้งไว้ข้างหลังส่วนเกินที่สร้างดาวและกาแลคซีและดาวเคราะห์ที่เราเห็นในวันนี้ แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้ว่าทำไมถึงมีเรื่องเหลืออยู่
การคาดเดาที่ดีที่สุดของนักฟิสิกส์สำหรับความไม่สมดุลระหว่างสสารและ antimatter คือสสารและการสลายตัวของ antimatter เป็นอนุภาคอื่น ๆ ในอัตราที่แตกต่างกันเล็กน้อย โดยการศึกษาการสลายตัวของอนุภาคที่หายากเช่น BS Meson ที่มี antimatter นักวิจัยหวังว่าจะเข้าใกล้คำตอบมากขึ้น
“ บางครั้งเรารู้สึกว่า Achilles กำลังติดตามเต่า” Campana กล่าว "เราเชื่อว่าระยะทางของเราจากฟิสิกส์ใหม่นั้นลดลงอย่างต่อเนื่อง แต่ในที่สุดเราก็จะไปถึงมัน!"
นักวิจัย LHCB นำเสนอผลการวิจัยของพวกเขาในวันนี้ (5 มีนาคม) ในการประชุม Rencontres de Moriond ใน La Thuile ประเทศอิตาลี
คุณสามารถติดตามนักเขียนอาวุโส LiveScience Clara Moskowitz บน Twitter @Claramoskowitz- สำหรับข่าววิทยาศาสตร์เพิ่มเติมติดตาม Livescience บน Twitter@livescience-
