Физиците от CERN, работещи с детектора LHCb, са открили първите възможни разлики между материя и антиматерия, обяснявайки защо почти няма антиматерия в съвременната Вселена, според статия, публикувана в списанието Nature Physics.
Смята се, че в първите моменти след Големия взрив е имало еднакво количество материя и антиматерия. Днес светът е изпълнен с материя и този факт е физическа мистерия, тъй като частиците от материята и антиматерията трябваше да се унищожат взаимно в момента, когато се появиха в кварка „супа“на бъдещата Вселена. Затова възниква въпросът - къде антиматерията „изчезна“и защо Вселената съществува.
Днес учените се опитват да намерят отговор на този въпрос по два начина - чрез симулиране на условията, съществували по време на Големия взрив, включително използване на ускорители на частици, а също и чрез сравняване на основните свойства на материята и антиматерията. През последните 50 години не са открити съществени разлики в техните свойства, поради което много физици започват да търсят екзотични отговори на мистерията на изчезването на антиматерията в процеса на разширяване на Вселената и в свойствата на „боговата частица“- бозона на Хигс.
Никола Нери от Университета в Милано (Италия) и неговите колеги в сътрудничество LHCb, включително десетки руски физици, твърдят, че е възможно да се открият такива различия в поведението на материята и антиматерията в данните, събрани от инструмента LHCb през първия сезон на Големия адронен колайдер след рестартирането му през май 2015 г.
Вниманието на учените беше привлечено от странностите в разлаганията на така наречените ламбда бариони - свръхтежки частици, състоящи се от два леки кварка и един тежък кварк. В някои редки случаи тези частици се разпадат на четири части - три пи-мезона и един протон, а в други, още по-редки случаи - на два каона, пи-мезон и протон.
Природата и честотата на тези разложения, както отбелязват учените, трябва да бъдат приблизително еднакви за частиците и античастиците, но експерименталните данни от LHC показват, че "моделът" на движението на продуктите на разпад в някои случаи се различава с 10-20% от общоприетата картина на Стандартния модел на физиката при тези случаи, когато анти-лямбда барионите се разпадат. Тази асиметрия, според физиците, показва подобна асиметрия по сила в свойствата на частиците, участващи в процеса на разпад.
Засега това наблюдение не е откритие - физиците са успели да регистрират само шест хиляди случая на разпад на ламбда-бариони според тези сценарии, а нивото на доверие на това откритие е 3,3 сигма (0,1% от вероятността за съвпадение или грешка в измерването). Във физиката на частиците само тези наблюдения, които достигат нивото на доверие 5 сигма, се считат за откритие и затова засега изчисленията на Нери и неговите колеги са само сериозен намек за откритие.
От друга страна, според списанието Symmetry, учените обещават скоро да публикуват актуализирани резултати от измерванията, изградени, като вземат предвид данните, които LHCb и целият голям адронен колайдер са провеждали от януари до ноември миналата година. Ако тези първоначални данни бъдат потвърдени, тогава ще бъде възможно да се каже, че учените наистина са близо до разрешаването на една от основните мистерии на Вселената, свързана с съществуването на човечеството в частност и цялата материя като цяло.
Промоционално видео:
„Доказахме, че сме на върха на невероятни открития. Нашият детектор е толкова чувствителен, че вече можем да започнем системно търсене на асиметрията на материята и антиматерията в други тежки бариони. Нашите възможности ще се разширят още повече с актуализацията на детектора през 2018 г. “, заключава Нери.
