Новий слід антиматерії

В експерименті на Великому адронному колайдері виявлено новий прояв відмінності речовини від антивіщення.


24 квітня 2013 року колаборація LHCb, що працює на однойменній установці на Великому адронному колайдері в ЦЕРНі, відправила в журнал Physical Review статтю про спостереження порушення СР-парності - симетрії між матерією і антиматерією в розпаді B0s-мезону. З безлічі відомих на сьогоднішній день частинок ця - лише четверта, що демонструє подібну поведінку.


Порушенням СР-симетрії (CP-порушенням) називають властивість законів фізики бути неінваріантними щодо операції дзеркального відображення (просторової інверсії P) і одночасної заміни всіх частинок на античастинки (зарядового сполучення C). З трьох відомих на сьогоднішній день взаємодій, що відіграють істотну роль в мікромірі (сильного, слабкого, електромагнітного), причетним до CP-порушення виявилася лише слабка взаємодія.

Порушення CP-симетрії було відкрито в 60-х роках минулого століття при вивченні властивостей нейтральних K-мезонів. 40 років потому подібну поведінку продемонстрував B0-мезон. І лише зовсім недавно в причетності до CP-порушення був викритий і заряджений B + мезон.

Вважається, що на ранньому етапі свого розвитку Всесвіт складався з однакової кількості речовини та антивіщення, проте, в даний час антивіщення в ньому практично відсутнє. Здавалося б, саме порушення CP-симетрії і могло б бути відповідальним за це. Але рівень CP-порушення, який спостерігають в експериментах, виявляється занадто малим для такого простого пояснення. Вивчаючи ледь уловиму різницю у властивостях частинок і античастинок, експерименти, що проводяться на БАК, намагаються пролити світло на причини домінування речовини над антивіщістю в сучасному Всесвіті.

Колаборація LHCb порівнювала відносні ймовірності розпадів античастинки B0s  K + ­ ́ - і частинки B0s  к  +. Було встановлено, що в силу асиметрії в поведінці частинок і античастинок ці ймовірності значно відрізнялися. Виміряне значення безрозмірної величини ACP, що характеризує ступінь порушення СР-чітності, склало 0. 27 ст.10.04 (стат.) ^ 0.01 ( .). Слід зазначити, що підозри на наявність подібної асиметрії в розпадах B0s мезону висловлювалися і раніше, але тільки зараз статистична точність вимірювань досягла того рівня, коли можна з повною впевненістю говорити про відкриття.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND