การทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในโลกได้ทำอีกครั้งโดยตรวจจับคำใบ้ของอนุภาค Antimatter ที่หนักที่สุดเท่าที่เคยพบมา
ซึ่งหมายความว่า Hadron Collider (LHC) มากที่สุดตัวเร่งอนุภาคที่ทรงพลังเคยสร้างขึ้นมาให้นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นสภาพที่มีอยู่เมื่อจักรวาลน้อยกว่าหนึ่งวินาที อนุภาค Antimatter เป็นหุ้นส่วนของอนุภาคสสารขนาดใหญ่ที่เรียกว่า Hyperhelium-4 และการค้นพบของมันสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์จัดการกับความลึกลับว่าทำไมเรื่องปกติมาถึงจักรวาลแม้ว่าจะมีความจริงที่ว่าสสารและ antimatter ถูกสร้างขึ้นในจำนวนเท่ากันในช่วงเวลา
ความไม่สมดุลนี้เรียกว่า อนุภาคสสารและอนุภาคปฏิสสารทำลายล้างเมื่อสัมผัสปล่อยพลังงานกลับเข้าไปในจักรวาล นั่นหมายความว่าหากความไม่สมดุลระหว่างทั้งสองไม่ได้เกิดขึ้นในช่วงต้นจักรวาลแล้วจักรวาลอาจจะว่างเปล่าและน่าสนใจน้อยกว่าอย่างแน่นอน
LHC ไม่ใช่คนแปลกหน้าในการค้นพบการเปลี่ยนกระบวนทัศน์เกี่ยวกับจักรวาลยุคแรก วิ่งในระยะยาว 17 ไมล์ (27 กิโลเมตร) ใต้เทือกเขาแอลป์ใกล้กับเจนีวาสวิตเซอร์แลนด์ LHC มีชื่อเสียงมากที่สุดในการค้นพบของอนุภาค Higgs Boson"ผู้ส่งสาร" ของสนาม Higgs ที่รับผิดชอบในการให้อนุภาคอื่น ๆ มวลของพวกเขาในตอนเช้าของเวลา
การชนที่เกิดขึ้นที่ LHC สร้างสถานะของสสารที่เรียกว่า "พลาสมาควาร์ก-กลูออน" ทะเลพลาสมาหนาแน่นนี้เหมือนกับ "ซุปดั้งเดิม" ของสสารที่เติมจักรวาลประมาณหนึ่งล้านวินาทีหลังจากนั้นบิ๊กแบง
"hypernuclei" ที่แปลกใหม่และคู่แอนติบอดีของพวกเขาโผล่ออกมาจากพลาสมาควาร์ก-กลูออนนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นสภาพของจักรวาลยุคแรก
ที่เกี่ยวข้อง:ตัวเร่งอนุภาคที่เล็กที่สุดในโลกมีขนาดเล็กกว่า Hadron Collider ขนาดใหญ่ 54 ล้านเท่าและใช้งานได้
อลิซผ่านกระจกมอง
Hypernuclei มีโปรตอนและนิวตรอนเช่นนิวเคลียสอะตอมธรรมดาและอนุภาคที่ไม่เสถียรเรียกว่า "hyperons" เช่นเดียวกับโปรตอนและนิวตรอน hyperons ประกอบด้วยอนุภาคพื้นฐานที่เรียกว่า "ควาร์ก" ในขณะที่โปรตอนและนิวตรอนมีควาร์กสองประเภทที่รู้จักกันในชื่อควาร์กขึ้นและลง Hyperons มีหนึ่งหรือมากกว่าที่เรียกว่า "ควาร์กแปลก"
Hypernuclei ถูกค้นพบครั้งแรกในรังสีจักรวาลฝักบัวของอนุภาคที่มีประจุที่ฝนตกบนโลกจากพื้นที่ลึกประมาณเจ็ดทศวรรษที่ผ่านมา อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่ค่อยพบในธรรมชาติและยากที่จะสร้างและศึกษาในห้องปฏิบัติการ สิ่งนี้ทำให้พวกเขาค่อนข้างลึกลับ
การค้นพบหลักฐานแรกของ hypernuclei ที่เป็น antimatter คู่ของ hyperhelium-4 ถูกสร้างขึ้นที่เครื่องตรวจจับ LHC Alice
ในขณะที่การทดลองทั้งเก้าที่ LHC แต่ละครั้งมีเครื่องตรวจจับของตัวเองสร้างผลลัพธ์ของพวกเขาโดยการกระแทกโปรตอนเข้าด้วยกันใกล้กับความเร็วแสงการทำงานร่วมกันของอลิซสร้างพลาสม่า Quark-gluon โดยการกระแทกอนุภาคที่หนักกว่ามาก
การชนของไอออนเหล็ก (ลองบอกว่าเร็วสิบครั้ง) เหมาะสำหรับการสร้าง hypernuclei จำนวนมาก แต่จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้นักวิทยาศาสตร์ที่ดำเนินการชนกันอย่างหนักได้ประสบความสำเร็จในการสังเกต Hypernucleus, Hypertriton ที่เบาที่สุดและ Antihypertriton หุ้นส่วน Antihypertriton
จนกระทั่งก่อนหน้านี้ในปี 2567 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ใช้ไอออนไอออนหนัก (RHIC) ในนิวยอร์กเพื่อตรวจจับ antihyperhydrogen-4 ซึ่งประกอบด้วย antiproton สอง antineutrons และอนุภาคที่มีควาร์กเรียกว่า "antilambda"
ตอนนี้อลิซได้ติดตามสิ่งนี้ด้วยการตรวจจับอนุภาคต่อต้าน hypernuclei ที่หนักกว่า antihyperhelium-4 ประกอบด้วยแอนติออนสองอัน, antineutron และ antilambda
การปะทะกันของผู้นำและข้อมูลอลิซที่ให้การตรวจจับของ Hypernucleus antimatter ที่หนักที่สุด แต่ที่ LHC จริง ๆ แล้วย้อนกลับไปถึงปี 2018
ลายเซ็นของ antihyperhelium-4 ถูกเปิดเผยโดยการสลายตัวของมันลงในอนุภาคอื่น ๆ และการตรวจจับอนุภาคเหล่านี้
นักวิทยาศาสตร์อลิซล้อเลียนลายเซ็นของ Antihyperhelium-4 จากข้อมูลโดยใช้เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องจักรที่สามารถทำได้ดีกว่าเทคนิคการค้นหาตามปกติของการทำงานร่วมกัน
นอกเหนือจากการตรวจพบหลักฐานของ antihyperheium-4 และ antihyperhydrogen-4 ทีมอลิซยังสามารถกำหนดมวลชนของพวกเขาซึ่งเป็นข้อตกลงที่ดีกับปัจจุบันทฤษฎีฟิสิกส์อนุภาค-
นักวิทยาศาสตร์ยังสามารถกำหนดปริมาณของอนุภาคเหล่านี้ที่เกิดขึ้นในการชนตะกั่วผู้นำ
พวกเขาพบว่าตัวเลขเหล่านี้สอดคล้องกับข้อมูลอลิซซึ่งบ่งชี้ว่า Antimatter และสสารนั้นผลิตในปริมาณที่เท่ากันจากพลาสมา Quark-Gluon ที่ผลิตในระดับพลังงาน LHC สามารถเข้าถึงได้
เหตุผลสำหรับความไม่สมดุลของสสาร/antimatter ของจักรวาลยังไม่เป็นที่รู้จัก แต่ antihyperhelium-4 และ antihyperhydrogen-4 สามารถให้เบาะแสที่สำคัญในความลึกลับนี้