Ma, 2004. augusztus 2-án az Egyesült Királyságban és az egész világon működő részecskefizikusok, amelyek a BABAR kísérlettel dolgoznak az USA-ban, a Stanford Lineáris Gyorsító Központban (SLAC), izgalmas új eredményeket jelentettek be, amelyek drámai különbséget mutatnak az anyag viselkedésében és az antianyag viselkedésében. Felfedezésük segíthet megmagyarázni, hogy az univerzumban, amelyben élünk, miért uralja az anyag, ahelyett, hogy egyenlő részeket tartalmazna az anyag és az anti-anyag.
A SLAC PEP-II gyorsítója összeütközi az elektronokat és antianyag-társaikat, a pozitronokat, hogy rengeteg egzotikus nehéz részecske- és részecske-ellenes párt állítsanak elő, úgynevezett B és anti-B mezonokat. Az anyag és az antianyag ritka formái rövid élettartamúak, és más, könnyebb szubatomi részecskékké, például kaonokká és pionokká válnak, amelyek a BABAR kísérletben láthatók.
„Ha nem lenne különbség az anyag és az antianyag között, akkor mind a B-mezon, mind az anti-B-mezon pontosan ugyanazt a bomlási mintázatot mutatná. Új mérésünk azonban a bomlási sebesség nagy különbségére mutat példát. ” - mondta Marcello Giorgi, a SLAC, a Pisa Egyetem és az INFN, a BABAR szóvivője.
Több mint 200 millió pár B- és anti-B-mezon szétesésén keresztül szitálva a kísérletezők feltűnő anyag-antianyag-aszimmetriát fedeztek fel. "Találtunk 910 példát a B-mezon kaonra és pionra bomlásáért, de csak 696 példát találtunk az anti-B-re" - magyarázta Giorgi. „Az új mérés nagymértékben a SLAC PEP-II gyorsítójának kiemelkedő teljesítményének és a BABAR detektor hatékonyságának eredménye. A gyorsító most a tervezési teljesítményének háromszorosán működik, és a BABAR képes az ütközések körülbelül 98% -át rögzíteni. ”
Míg a BABAR és más kísérletek már korábban megfigyelték az anyag-antianyag aszimmetriákat, ez az első alkalom, amikor különbséget találtak a B és anti-B mezonok bomlásának egyszerű számlálásával azonos végső állapotba történő számlálásával. Ezt a hatást közvetlen CP megsértésnek nevezik, és 13% -ra találják; hasonló hatás mutatkozik a Kaons és az antiKaons bomlásakor, de csak 4 milliárd rész szintjén!
„Ez egy erős, meggyőző jelzés a közvetlen CP megsértésről a B-bomlás során, amely egyfajta anyag-antianyag-aszimmetria volt, amely várhatóan létezik, de amelyet korábban nem figyeltek meg. Ezzel a felfedezéssel az anyag-antianyag aszimmetriák teljes mintája koherens képet alkot. Nagyon izgatott vagyok és örülök annak, hogy az egyik posztgraduális hallgatóm, Carlos Chavez, aki jelenleg a SLAC-ban dolgozik, közvetlenül részt vett. mondta Christos Touramanis, a Liverpool Egyetem.
Dan Bowerman, a BABAR csapat tagja, a Birodalmi Főiskola hozzáteszi: „Amikor az univerzum a nagy robbantással kezdődött, az anyag és az antianyag azonos mennyiségben jöttek létre. Minden megfigyelés azonban azt mutatja, hogy egy univerzumban élünk, amelyet csak az anyag alkot. Tehát fel kell kérdeznünk, hogy mi történt az antianyaggal? A BABAR munkája közelebb hoz minket a kérdés megválaszolásához. ”
Az anyag viselkedése és az antianyag viselkedése közötti különbségeknek felelőseknek kell lenniük az univerzumunkban kialakult anyag-antimatikus egyensúlyhiányért. De ezeknek a különbségeknek a jelenlegi ismerete hiányos és nem elegendő a megfigyelt anyag uralom figyelembevételéhez. A CP megsértése egyike annak a három feltételnek, amelyet Andrej Szaharov orosz fizikus vázolt fel az anyag és az antianyag megfigyelt egyensúlyhiányának figyelembevétele érdekében az univerzumban.
Ian Halliday professzor, az Egyesült Királyság BABAR-ban való részvételét támogató Részecskefizikai és Csillagászati Kutatási Tanács vezérigazgatója elmondta: „Még mindig nem értjük teljesen, hogy az anyag uralkodott az Univerzumban, amelyben élünk. Ez az új eredmény, valamint a közelmúltban a BABAR-ban végzett kísérletek és más kísérletek a világ minden tájáról jelentősen elősegítették megértésünket ezen a területen. Ebben az alapvető kérdésben még mindig sok a felfedezés és a tanulás. ”
Eredeti forrás: PPARC sajtóközlemény
