Почему вселенная содержит так много вопроса и так мало антивещества? Физики частицы ломали голову над тем вопросом в течение 40 лет.
Теперь, новые измерения могут указать на отверстие в текущем объяснении тонких различий между вопросом и антивеществом и могли обеспечить лучшее понимание того, как вселенная стала переполненной вопросом.Ключ находится в небольшом недостатке в подобном зеркалу отношении между вопросом (общие частицы, такие как протоны и электронами) и антивещество (частицы с идентичными массами, но противоположными нагрузками).
Названное нарушение паритета нагрузки (CP), асимметрия была увидена в первый раз в 1964 в порче мимолетных частиц по имени мезоны K и их партнеры по антивеществу. В 1967 российский теоретический физик Андрей Сахаров предположил, что нарушение CP могло бы объяснить, как, вскоре после того, как оно возникло, младенческая вселенная произвела так много вопроса и по существу никакое антивещество. К сожалению, тот сценарий не вполне остается целым. В течение многих десятилетий экспериментирования физики ковали вместе «стандартную модель» известных частиц, и оно обеспечивает слишком маленькое нарушение CP для объяснения неустойчивости.
Теперь, исследователи определили аномалию, которая могла бы помочь согласовать счета. Появилось в результатах детектора частиц Белл в лаборатории KEK в Цукубе, Япония, где физики измеряют порчу семьи частиц, известных как B мезоны.
Бригада Белл училась, как мезон ° B распадается в мезон K и частицу, названную пионом, и сравнил ее с тем, как партнер по антивеществу мезона ° B распадается в соответствующие античастицы. В результате нарушения CP скорости распада были асимметричны. Исследователи также изучили порчу связанной частицы, названной B + мезон в мезон K и пион, и сравнили его с его коллегой антивещества.
Они наблюдали вторую асимметрию. Предыдущая теоретическая работа предложила, чтобы эти две асимметрии должны были быть тем же. Они не были.
То несоответствие могло указать, что неоткрытые частицы скрываются в мезонах B в дополнение к известному соединению кварка и глюонов, говорит член команды Вэй-Шу Хов, физик в Национальном Тайваньском университете в Тайбэе. Взаимодействия таких новых частиц могли обеспечить больший источник нарушения CP, которое могло бы в конечном счете помочь объяснить превосходство вопроса во вселенной. Когда-нибудь, «люди могут оглянуться назад на измерение Белл как наконечник верхушки айсберга», говорит Хов.
Другие исследователи, однако, скажем результаты, изданные сегодня по своей природе, должны интерпретироваться осторожно. Это могло все быть влияние, оказанное заурядными частицами, говорит Хасан Джейуоэри, физик в Университете Мэриленда, Колледж-Парке и представителе группы, выполняющей подобные эксперименты в Стэнфордском центре линейного ускорителя в Менло-Парке, Калифорния.
Джейуоэри отмечает, что его бригада видела то же несоответствие, хотя с меньшим статистическим значением, и что измерения Белл циркулировали некоторое время. «Результат отсутствовал в течение некоторого времени, и никто не подскакивал к заключению, что это – новая физика», говорит он. Однако, открытие указывает на ту дразнящую возможность.