CERN-fysikere, der arbejder med LHCb-detektoren, har fundet de første mulige forskelle mellem stof og antimaterie, hvilket forklarer, hvorfor der næsten ikke er noget antimaterie i det moderne univers, ifølge en artikel offentliggjort i tidsskriftet Nature Physics.
Det antages, at der i de første øjeblikke efter Big Bang var der en lige så meget stof og antimaterie. I dag er verden fyldt med stof, og dette faktum er et fysisk mysterium, da partiklerne af materie og antimaterie burde have ødelagt hinanden i det øjeblik, hvor de optrådte i quark "suppen" i det fremtidige univers. Derfor opstår spørgsmålet - hvor forsvandt antimateriet ", og hvorfor universet findes.
I dag forsøger forskere at finde et svar på dette spørgsmål på to måder - ved at simulere de forhold, der eksisterede under Big Bang, herunder bruge partikelacceleratorer, og også ved at sammenligne de grundlæggende egenskaber ved stof og antimaterie. I løbet af de sidste 50 år er der ikke fundet nogen signifikante forskelle i deres egenskaber, og det er grunden til, at mange fysikere begyndte at lede efter eksotiske svar på mysteriet med forsvinden af antimateriale i processen med udvidelse af universet og efter egenskaberne af "gudpartiklen", Higgs boson.
Nicola Neri fra University of Milan (Italien) og hans kolleger i LHCb-samarbejdet, inklusive snesevis af russiske fysikere, hævder den mulige opdagelse af sådanne forskelle i opførsel af stof og antimaterie i de data, der blev indsamlet af LHCb-instrumentet i den første sæson af Large Hadron Collider efter genstart i maj 2015.
Forskernes opmærksomhed blev henledt til de uskyldige ting i henfaldet af de såkaldte lambda baryoner - superheavy partikler sammensat af to lette kvarker og en tung kvark. I nogle sjældne tilfælde forfalder disse partikler i fire dele - tre pi-mesoner og en proton, og i andre, endnu mere sjældne tilfælde - i to kaoner, en pi-meson og en proton.
Arten og hyppigheden af disse henfald, som forskere bemærker, skulle være omtrent den samme for partikler og antipartikler, men eksperimentelle data fra LHC viser, at "mønsteret" af bevægelsen af henfaldsprodukter i nogle tilfælde adskiller sig med 10-20% fra det almindeligt accepterede billede af standardmodellen for fysik i disse tilfælde, hvor anti-lambda baryoner forfaldt. Denne asymmetri angiver ifølge fysikere en lignende asymmetri i styrke i egenskaberne af partikler involveret i henfaldsprocessen.
Indtil videre er denne observation ikke en opdagelse - fysikere har formået kun at registrere seks tusinde tilfælde af forfald af lambda baryoner i henhold til disse scenarier, og konfidensniveauet for denne opdagelse er 3,3 sigma (0,1% af sandsynligheden for en tilfældighed eller målefejl). I partikelfysik betragtes kun de observationer, der når et tillidsniveau på 5 sigma, som en opdagelse, og derfor er beregningerne af Neri og hans kolleger indtil videre kun et alvorligt antydning til en opdagelse.
På den anden side lover forskere ifølge tidsskriftet Symmetry snart at opdatere opdaterede måleresultater, bygget under hensyntagen til de data, som LHCb og hele Large Hadron Collider udførte fra januar til november sidste år. Hvis disse oprindelige data bekræftes, vil det være muligt at sige, at forskere virkelig er tæt på at løse et af universets vigtigste mysterier, der er forbundet med eksistensen af menneskeheden i særdeleshed og al materie generelt.
Salgsfremmende video:
”Vi har bevist, at vi er i besiddelse af fantastiske opdagelser. Vores detektor er så følsom, at vi nu kan begynde en systematisk søgning efter asymmetri af stof og antimaterie i andre tunge baryoner. Vores kapaciteter vil udvides yderligere med opdateringen af detektoren i 2018,”afslutter Neri.
