Физики приблизились к разгадке пропажи антиматерии из Вселенной

Физики приблизились к разгадке пропажи антиматерии из Вселенной
Физики приблизились к разгадке пропажи антиматерии из Вселенной
Одна из причин 'асимметрии материи' может заключаться в свойствах частиц / Фото: by.utro.news
Фото: www.amic.ru
Как надеются ученые, последующие опыты с "зачарованными" частицами помогут уточнить ее предсказания

Одна из причин "асимметрии материи" может заключаться в свойствах частиц / Фото: by.utro.news

Ученые приблизились к разгадке тайны исчезновения антиматерии, обнаружив расхождения в том, как распадаются D-мезоны, короткоживущие тяжелые частицы и античастицы., сообщает РИА "Новости" со ссылкой на пресс-службу  ЦЕРН , сообщившей результаты  опытов на Большом адронном коллайдере.

  • Физики из России создали "холодильник" для немецкого ускорителя антиматерии В этом ускорителе будут сталкиваться очень узкие, но при этом плотные пучки тяжелых ионов и антипротонов 1564 2
  • "Это действительно большой прорыв в физике частиц. С момента открытия D-мезона, что произошло 40 лет назад, мы подозревали, что нарушение CP-инвариантности происходит именно в этой системе. Только сейчас коллаборация LHCb "увидела" этот эффект, проанализировав весь набор данных, собранных экспериментом", — заявил директор ЦЕРН по вычислительным технологиям и исследованиям Экард Эльзен .

    Как сегодня считают ученые, в первые мгновения после Большого взрыва возникло равное количество материи и антиматерии. При этом Стандартная модель физики говорит о том, что свойства частиц антиматерии зеркально повторяют характеристики своих близнецов, за исключением заряда. Иначе говоря, химические и физические свойства атомов антиматерии и материи должны быть идентичными.

    Так как материя и антиматерия аннигилируют при столкновении, во время рождения Вселенной их частицы должны были уничтожить друг друга, лишив мироздание всех запасов и материи, и антиматерии. Поэтому возникает вопрос — куда "пропала" антиматерия и почему существует Вселенная.

    Считается, что одна из причин "асимметрии материи" может заключаться в существовании небольших, но достаточно существенных различий в устройстве и свойствах частиц антиматерии. За последние годы физики нашли несколько намеков на то, что такие различия, например в массе протонов и антипротонов, все же существуют, однако их точное изменение затрудняется низкой точностью приборов и микроскопическими масштабами этой асимметрии.

    Подобные поиски сегодня ведутся на детекторе LHCb, предназначенной для поисков и изучения экзотических тяжелых частиц, не вписывающихся в Стандартную модель физики. Два года назад участники этой коллаборации уже находили следы этой асимметрии в распадах так называемых лямбда-барионов, однако накопленных ими данных немного не хватило для признания этого открытия.

    Сегодня участники этой коллаборации объявили о том, что им удалось накопить достаточное количество данных для того, чтобы заявить об открытии подобных нарушений в распадах так называемых D-мезонов.

    Они представляют собой частицы, содержащие в себе один тяжелый "зачарованный" кварк и один обычный верхний или нижний кварк, из которых состоят протоны и нейтроны во всех атомах Вселенной. Эти частицы крайне редко возникают на БАК и живут меньше триллионной доли секунды, распадаясь на пары каонов и пионов с противоположными знаками.

  • Ученые обнаружили следы частицы, отвечающей на вопросы о вселенной Ученые коллаборации DUNE считают, что нейтрино могут помочь ответить на самые насущные вопросы физики 1392 2
  • Подобные частицы достаточно давно интересовали участников проекта LHCb, так как в прошлом физикам еще не удавалось проследить за тем, нарушается ли "симметрия" материи и антиматерии при распадах мезонов, содержащих в себе "зачарованный" кварк" или другие его "кузены", заряженные положительно.

    Ученые ЦЕРН провели первые замеры такого рода, сравнив частоту распадов нейтральных D-мезонов, содержащих в себе один зачарованный кварк и верхний антикварк, а также их "двойников" из мира антиматерии, устроенных противоположным образом.

    Для этого физикам пришлось объединить и собрать все данные, полученные LHCb с начала его работы в 2011 году и заканчивая декабрем 2018 года, когда коллайдер был остановлен для очередного крупного обновления.

    Реализация этих планов заставила участников LHCb решить необычную и нетривиальную задачу — понять, как различить результаты распадов мезонов и антимезонов, если их продукты имеют одинаковую массу и другие свойства, за исключением заряда.

    В этом им помогло то, что рождение нейтральных D-мезонов сопровождается появлением двух типов заряженных частиц, пионов и мюонов, по избытку которых можно определить, с каким типом материи они имеют дело.

    Эти замеры показали, что анти-D-мезоны распадаются на 0,15% чаще, чем их "обычные" кузены, что подтвердило подозрения ученых. С одной стороны, это открыло возможность для поисков "новой физики" в поведении "зачарованных" и верхних кварков.

    С другой стороны, пока нельзя точно сказать, выходят ли эти расхождения за рамки Стандартной модели — она предсказывает их существование примерно в том же диапазоне значений, но не дает точные оценки по тому, насколько сильно должна различаться частота распада частиц и античастиц.

    Как надеются ученые, последующие опыты с "зачарованными" частицами помогут уточнить ее предсказания и понять, "нарушают" ли ее постулаты D-мезоны и где стоит искать новые силы природы и прочие проявления физики за пределами Стандартной модели.

     
    По теме
    В соответствии с утвержденным Планом проведения плановых проверок юридических лиц и индивидуальных предпринимателей (некоммерческих организаций),
    Дожди, ветер и тепло до +14: какая погода будет в Алтайском крае 29 марта - Сетевое издание Толк Фото: unsplash.com Дожди ожидаются в ближайшую неделю в регионе. При этом с 31 марта синоптики прогнозируют небольшое понижение температуры Днем 29 марта в Алтайском крае ожидается около +9...+14,
    Сетевое издание Толк
    СтопВИЧ_СПИД - Газета Заря ВИЧ-инфекция напоминает бомбу замедленного действия: человек может годами жить с этой болезнью и даже не подозревать об этом.
    Газета Заря
    В тесном сотрудничестве с наставником - Министерство здравоохранения Наставничество в медицине является очень важным моментом в адаптации молодых специалистов на своем профессиональном пути.
    Министерство здравоохранения
    Студенты АГМУ помогают проводить диспансеризацию населения - Министерство здравоохранения С 8 по 12 апреля бойцы студенческих медицинских отрядов АГМУ продолжат помогать муниципалитетам Алтайского края в профильной сфере здравоохранения, проводя диспансерное наблюдение.
    Министерство здравоохранения
    DSC_0397.jpg - Управление культуры Более 11 тысяч человек посетили в этом году мероприятия фестиваля «Издано на Алтае» XIX фестиваль «Издано на Алтае» стал самым масштабным и популярным за всю его историю.
    Управление культуры