Сьогодні, 2 серпня 2004 р., Фізики частинок з Великобританії та всього світу, що працювали над експериментом BABAR в Станфордському лінійному прискорювальному центрі (SLAC) у США, оголосили про нові захоплюючі результати, що демонструють різку різницю в поведінці речовини та антиматерії. Їх відкриття може допомогти пояснити, чому у Всесвіті, в якому ми живемо, переважає матерія, а не містить речовини рівних частин та антиматерії.
Прискорювач PEP-II SLAC стикається з електронами та їх антиматеріальними аналогами, позитронами, щоб створити велику кількість екзотичних пар важких частинок і античастинок, відомих як мезони В і анти-В. Ці рідкісні форми речовини та антиматерії недовговічні, розпадаючись у свою чергу на інші більш легкі субатомні частинки, такі як каони та піони, що можна побачити в експерименті BABAR.
«Якби не було різниці між речовиною і антиматерією, і мезон В, і мезон проти В мали б абсолютно однаковий зразок розпаду. Однак наше нове вимірювання показує приклад великої різниці в швидкості занепаду. " заявив Марчелло Джорджі, SLAC, Пізанський університет та INFN, речник БАБАР.
Просіюючи через розпад більше 200 мільйонів пар B і мезонів B, експериментатори виявили вражаючу асиметрію речовини-антиматерії. "Ми знайшли 910 прикладів мезону B, що розпадається на каон та піон, але лише 696 прикладів для анти-B", - пояснив Джорджі. «Нове вимірювання є результатом надзвичайно високої продуктивності прискорювача PEP-II SLAC та ефективності детектора BABAR. Зараз прискорювач працює в 3 рази, ніж його проектні показники, і BABAR здатний зафіксувати близько 98% зіткнень. "
У той час як БАБАР та інші експерименти раніше спостерігали асиметрію речовини-антиматерії, це вперше різницю було виявлено простим підрахунком кількості розпадів мезонів В та анти-В до того самого кінцевого стану. Цей ефект відомий як пряме порушення СР і становить 13%; подібний ефект виникає для розпаду каонів та антикаонів, але лише на рівні 4 мільйонів частин!
«Це сильний, переконливий сигнал про пряме порушення СР при розпадах B, типу асиметрії речовини-антиматерії, яка, як очікувалося, існувала, але раніше не спостерігалася. З цим відкриттям повна закономірність асиметрії речовини-антиматерії збирається в цілісну картину. Я дуже схвильований і задоволений тим, що один із моїх аспірантів, Карлос Чавес, який зараз перебуває у програмі SLAC, безпосередньо брав участь ». сказав Крістос Тураманіс з Ліверпульського університету.
Ден Боуерман, член команди BABAR з Імперського коледжу, додає: «Коли Всесвіт почався з великого удару, речовини і антиматерия були створені в рівній кількості. Однак усі спостереження свідчать, що ми живемо у Всесвіті, складеному лише з матерії. Отже, ми повинні запитати, що сталося з антиматерою? Робота в BABAR наближає нас до відповіді на це питання ».
Тонкі відмінності між поведінкою матерії та антиматерії повинні спричинити дисбаланс речовини-антиматерії, який розвинувся у нашому Всесвіті. Але наші сучасні знання про ці відмінності є неповними та недостатніми для врахування домінування спостережуваної матерії. Порушення КП є однією з трьох умов, визначених російським фізиком Андрієм Сахаровим для обліку спостережуваного дисбалансу речовини та антиматерії у Всесвіті.
Професор Іен Халлідей, керівник Ради досліджень фізики і астрономії частинок, яка фінансує участь Великобританії в BABAR, сказав: "Ми все ще не повністю розуміємо, як розвивалася матерія, яка домінує у Всесвіті, в якому ми живемо. Однак цей новий результат та нещодавні пов'язані з ним вимірювання в BABAR та інших експериментах по всьому світу значно розширили наше розуміння в цій галузі. У цій фундаментальній проблемі ще багато чого можна відкрити та дізнатись.
Оригінальне джерело: PPARC News Release
