
世界上最大的粒子加速器的物理学家已经对反物质进行了首个发现,这可以帮助解决宇宙最大的奥秘之一。
这一发现 - 在(LHC)在,在日内瓦附近 - 揭示了质子和中子的短暂表弟,美容 - lambda baryon,速度与其反物质对应物的速度不同。
这种效果称为“电荷 - 差异”(CP),是指相反的电荷粒子,例如物质和动画,行为的行为也有所不同。这是一个关键的解释,说明事情能够在早期的宇宙中 - 没有它,宇宙将是一个空的空白。
尽管我们首先是我们这里的关键原因,但违反CP的数量由粒子物理学的太小了,无法解释我们宇宙中物质的丰度。
更重要的是,以前仅在由夸克 - 易夸克对(称为介子)组成的粒子中检测到这种违规行为。在重子中尚未观察到它是构成宇宙大部分可见物质的三夸克颗粒,例如质子和中子。
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这种首先的检测改变了这一改变,有可能为超出标准模型以外的物理搜索途径。研究人员于3月24日在意大利拉托尔的Rencontres de Moriond会议上介绍了他们的发现,并在预印式服务器上发布了一项未经审查的研究arxiv。
“之所以要比脑膜中观察到违规CP的原因比介体的大小和可用数据的大小,”Vincenzo Vagnoni,大型强子对撞机美女(LHCB)实验的发言人在一份声明中说。 “我们首次与这类粒子一起观察物质不对称性花了超过80,000个BARYON腐烂。”
创造的肉汤
根据宇宙学的标准模型,,年轻的宇宙是物质和反物质颗粒的血浆肉汤,在接触时突然出现并彼此消灭。
理论预测,这种等离子体汤内的物质和反物质应该完全互相消灭。但是科学家认为,某些未知的失衡 - 可能违反涉及弱核力量的腐烂的CP违规 - 使得比反物质更多的物质产生,从而使其免于自我毁灭。
为了在重子中搜索违规的CP,LHCB的研究人员通过无数粒子相互作用的数据梳理(其中质子碰撞每秒大约2500万次)发生在2009年至2018年之间。
他们通过寻找其衰减产品(质子,kaon和一对相对充满电的亲质)的衰减,以与其相应的反剂对应物的衰减一起寻找,从而掩盖了Beauty-Lambda Baryon的衰变。
他们的分析表明,美容 - lambda baryons的衰减数量与反beauty-lambda baryons的衰减数量为零2.45%,不确定性约为0.47%。这被测量为5.2 Sigma的统计显着性,通过五个sigma结果物理学家用作预示新发现的“黄金标准”。
随着发现的密封,物理学家表示,当LHC在2030年再次启动时,他们将寻找更多的CP违规行为,并收集有关可能使我们宇宙存在的关键机制的更多数据。
Vagnoni说:“我们观察到CP违规行为的系统越多,测量结果就越精确,我们必须进行测试标准模型并寻找超越物理的机会。” “巴里昂衰减中对CP违规的第一个观察为进一步的理论和实验研究铺平了道路,对CP违规性质的性质进行了研究,这可能为标准模型以外的物理提供了新的限制。”