Коллайдер сделал первые шаги к моделированию эволюции Вселенной
Физики, работающие на Большом адронном коллайдере, в ходе изучения распада нейтральных Bs-мезонов обнаружили еще один тип отклонения от симметрии между материей и антиматерией, что поможет ученым понять, почему в наблюдаемой Вселенной господствует обычная материя, а антивещества почти нет.
«Мы увидели нарушение симметрии в распаде нейтральных Bs-мезонов. Это мезоны, которые состоят из b-кварка и s-кварка. Впервые со статистической достоверностью в пять стандартных отклонений (сигма) мы нашли эффект CP-нарушения», — сказал координатор участия России в эксперименте LHCb, сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ) Виктор Егорычев.
Ученые в течение многих лет ищут нарушения так называемой CPT-симметрии, то есть зарядовой, пространственной и временной симметрии в процессах, связанных с частицами и античастицами. «Если бы в первый момент Большого взрыва материя и антиматерия были одинаковыми, то произошла бы аннигиляция, и во Вселенной не было бы ничего, кроме фотонов. Но мы существуем, значит, что-то произошло, что сделало возможным существование нашего мира. Это говорит о существовании нарушения, которое позволяет антиматерии распадаться иначе, чем материи», — пояснил ученый. Уязвимость антиматерии позволила возникнуть крошечному избытку частиц материи.
«Это одна частица на десять миллиардов пар частиц-античастиц, которые были изначально созданы и аннигилировали», — добавил он.
Как сообщает «Голос России», в 1960-е годы ученые впервые зафиксировали нарушения в распаде нейтральных К-мезонов, а позже в экспериментах с нейтральными и заряженными B-мезонами. Участники эксперимента LHCb проанализировали данные о распаде нейтральных Bs-мезонов и их античастиц, рождающихся в коллайдере, и обнаружили, что античастицы живут меньше.
«Это распады частицы и античастицы в одно и то же состояние происходят по-разному. Мы просто измерили время жизни этих частиц до распада и увидели, что оно разное — это и есть CP-нарушение», — пояснил Егорычев. «За историю человечества это четвертый случай (обнаружения CP-нарушения). Мы в очередной раз подтвердили, что в этой комнате есть черная кошка», — сказал ученый. Однако физикам еще далеко до того, чтобы выяснить, почему наш мир все-таки существует. По словам Егорычева, уровень расхождения между материей и антиматерией должен быть на несколько порядков сильнее, чтобы объяснить эволюцию Вселенной. «Нужно найти более сильные механизмы. Где-то в углу стоит большой черный слон, которого мы пока не видим», — заключил ученый.
