ისტორიული დაკვირვება: მატერია-ანტიმატერიის ასიმეტრია უკვე ბარიონებშიც დააფიქსირეს
რატომ ჭარბობს სამყაროში მატერია ანტიმატერიას? — მეცნიერები ამის გარკვევას დაუღალავად ცდილობენ.
ფოტო: noLimit46/iStock /Getty Images Plus
ისტორიაში პირველად, მეცნიერებმა მატერია-ანტიმატერიის ასიმეტრია ბარიონებში შენიშნეს. ამას, კერძოდ, ბარიონული სუბატომური ნაწილაკის დაშლის პროცესში დააკვირდნენ. მკვლევრებმა ეს LHCb ექსპერიმენტის ფარგლებში გააკეთეს, დიდ ადრონულ კოლაიდერში, CERN-ში.
ეს ეფექტი, სახელად მუხტის პარიტეტის (CP) დარღვევა, თეორიულად დიდი ხანია იყო განსაზღვრული, თუმცა ბარიონებში აქამდე არასოდეს დაუფიქსირებიათ. ასიმეტრიის დარღვევის ექსპერიმენტულად დადასტურება ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან ხილულ სამყაროში მატერიის უდიდესი ნაწილი სწორედ ბარიონებისგან შედგება.
კოსმოლოგიური მოდელების მიხედვით, დიდი აფეთქების დროს მატერია და ანტიმატერია თანაბარი რაოდენობით შეიქმნა. მეორე მხრივ, როგორც ჩანს, დღეისათვის სამყაროში მატერია ჭარბობს ანტიმატერიას. მიჩნეულია, რომ დისბალანსს ამ ორის ქცევითი განსხვავებები იწვევს. სიმეტრიის ამგვარ დარღვევას CP დარღვევა ეწოდება.
ეს ეფექტი ფიზიკის სტანდარტული მოდელით დიდი ხნის წინ იწინასწარმეტყველეს; მას ექსპერიმენტულადაც დააკვირდნენ მეზონებში (კონკრეტული ტიპის სუბატომური ნაწილაკები) 60 წლის წინ, თუმცა ბარიონებში აქამდე არასოდეს შეუნიშნავთ. მეზონებისგან განსხვავებით, ეს ნაწილაკები არა ორი, არამედ სამი კვარკისგან შედგება. ბარიონების ჯგუფში ერთიანდება ნაწილაკები, რომლებიც მატერიის უდიდეს ნაწილს შეადგენს, თუნდაც პროტონები და ნეიტრონები.
სიუეთინგ იანგი და მისი კოლეგები პირველად დააკვირდნენ CP დარღვევას ბარიონებში, კერძოდ მათი დაშლის პროცესში. მკვლევრებმა ეს LHCb ექსპერიმენტის ფარგლებში გააკეთეს; მონაცემები დიდ ადრონულ კოლაიდერში პროტონების ერთმანეთთან შეჯახებების პროცესში შეაგროვეს. CP ასიმეტრია ბარიონულ მატერიასა და ანტიმატერიას შორის ქცევით განსხვავებებზე მიუთითებს.
ეს დარღვევა უკვე პროგნოზირებული იყო და ვერც იმას ახსნის, რატომ სჭარბობს მატერია ანტიმატერიას სამყაროში. მიუხედავად ამისა, ექსპერიმენტულად CP დარღვევის დეტალების შესწავლა მნიშვნელოვან მინიშნებებს გვაძლევს. ეს არაერთ პერსპექტივას აჩენს, რათა დისბალანსის ბუნება უკეთ შევისწავლოთ თეორიული და ექსპერიმენტული კვლევებით.
კვლევის ავტორების აზრით, მიგნებები საფუძველია იმისა, რომ სტანდარტული მოდელის მიღმა ვეძიოთ კანონზომიერებები. მათ ნაშრომს დეტალურად ჟურნალ Nature-ში გაეცნობით.

კომენტარები