Čtvrtek, Prosinec 12

Experiment LHCb zaznamenal nové odlišnosti mezi hmotou a antihmotou

 

Experiment LHCb, šedá konstrukce představuje magnety, které soustředí vzniklé částice na sérii detektorů.
Experiment LHCb, šedá konstrukce představuje magnety, které soustředí vzniklé částice na sérii detektorů.

Ve středu zaslal výzkumný tým z experimentu LHCb, což je jeden ze čtyř hlavních detektorů na velkém urychlovači ve středisku CERN, do časopisu Physical Review Letters článek popisující novou formu asymetrie mezi hmotou a antihmotou. Nová odlišnost se projevila při rozpadu částice známé pod označením B0s (mezon složený z antikvarku b a podivného kvarku). Kromě této částice vykazují podobné chování pouze další tři.

Množství hmoty a antihmoty bylo podle současných teorií na počátku existence vesmíru přibližně stejné, ale dnes se zdá, že vesmír je složen téměř výhradně z hmoty. Experimenty na urychlovači LHC se snaží najít drobné rozdíl mezi chováním částic a antičástic a vrhnout tak světlo na to, jak a proč získala hmota nadvládu.

Teď tedy detektor LHCb pozoroval preferenci hmoty nad antihmotou známou pod názvem narušení CP symetrie (narušení kombinované nábojové symetrie a symetrie parity – „zrcadlové symetrie“ – v podstatě se jedná o to, že fyzikální zákony zůstanou stejné, pokud zaměníme částice a antičástice a na vše se budeme dívat jako v zrcadlePozn. Atominfo.cz) v rozpadu částice B0s. Tyto výsledky jsou založeny na analýze dat nasbíraných experimentem v roce 2011. „Objev asymetrického chování částic B0s byl potvrzen na hladině spolehlivosti 5 sigma (pětinásobek standardní odchylky normálního rozdělení, pravděpodobnost chyby takového měření je menší než jedna ku tři a půl milionu) – tento výsledek byl možný jen díky obrovskému množství dat poskytnutých urychlovačem LHC a velké rozlišovací schopnosti detektoru LHCb,“ uvedl Pierluigi Campana, mluvčí vědeckého týmu LHCb. „Nikde jinde nebyly podmínky tak dobré a nebylo dost dat o rozpadech této částice.“

Narušení CP symetrie bylo poprvé pozorováno v Národní laboratoři Brookhaven v USA v šedesátých letech na neutrálních částicích zvaných kaony. Přibližně čtyřicet let po této události narazili japonští a američtí experimentátoři na podobné chování u jiné částice – mezonu B0. Nedávno našly takzvané mezonové továrny experimentu LHCb v CERN stejné chování i u nabitého B+ mezonu.

Všechny tyto případy narušení CP symetrie mohou být vysvětleny na základě Standardního modelu, ovšem pár drobných nesrovnalostí ještě musí být detailně prostudováno. „Už také víme, že celkový vliv všech narušení CP symetrie způsobený jevy, které obsahuje Standardní model, je příliš malý na to, abychom mu mohli přisoudit osud vesmíru bez antihmoty,“ dodal Campana. „Ovšem studiem těchto jevů hledáme ztracené kousky skládačky, které představují náročné testy pro naše teorie a indikují existenci složité fyziky za hranicemi Standardního modelu.“

Zdroj: CERN Press Office

2 Comments

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..