چگونه ماده برای تشکیل جهانی که امروزه می‌شناسیم، بر ضدماده غلبه کرد؟

این که جهان در اصل چگونه از ماده و نه ضدماده تشکیل شده، دهه‌هاست که ذهن فیزیکدانان نجومی را به خود مشغول ساخته، اما نتیجه یک آزمایش توسط برخورددهنده بزرگ هادرونی (LHC) سرنخ جدیدی را در پس راز عدم‌متقارن ماده-ضدماده آشکار کرده است.

طی تصادم‌های با انرژی بالای پروتئین در سال ۲۰۱۱، قدرتمندترین شتاب‌دهنده ذرات جهان واقع در مرز سوئیس-فرانسه و در نزدیکی ژنو، مزون‌های BOs (ذرات زیراتمی هادرونی متشکل از یک کوارک و یک آنتی‌کوارک) را در درون آزمایشگاه LHC خلق کرد.

با مشاهده فرسایش (decay) سریع BOs، فیزیکدانان قادر به شناسایی محصولات فرسایش این ذره خنثی شدند.پس از تعداد زیادی برخوردهای پروتون و رخدادهای فرسایش BOs، فیزیکدانان اعلام کرده‌اند که ذرات ماده بیشتری در مقایسه با ضدماده در طول فرسایش‌های BOs خنثی تولید می‌شوند.این ترجیح ماده به ضدماده در محصولات فرسایش ذرات به عنوان یک "نقض CP" شناخته می‌شود.

به طور کلی، قوانین فیزیک فقط امکان تولید کمیت‌های برابری از ماده و ضدماده را در رخدادهای پوسیدگی (موسوم به «تقارن CP») می‌دهند؛ با این حال، استثناهایی وجود دارد که در فیزیک «استاندارد مدل» شناخته شده هستند.

نقض تقارن CP اولین بار در دهه ۱۹۶۰ و در فرسایش ذرات خنثی kaon گزارش شد.از آن زمان لابراتوارهای ژاپنی و امریکایی نقض CP را در مزون‌های BO کشف کرده‌اند. اخیراً آزمایشگاه برخورددهنده بزرگ هادرونی نقض CP را در مزون‌های B+ شناسایی کرد و هم‌اکنون نیز فرسایش BOs رفتار مشابهی را نشان می‌دهد.

تصور می‌شود در زمان «انفجار بزرگ» موسوم به «بیک‌بنگ»، کمیت‌های برابر ماده و ضدماده خلق شدند، اما چگونه ماده برای تشکیل جهان و عشقی که امروزه می‌شناسیم، بر ضدماده غلبه کرد؟

گرچه اثر یک عدم‌تقارن جزئی که در محصولات فرسایش BOs، پیشنهاد می‌شود، بسیار کوچک است اما این اثر سرنخی دیگر است در خصوص این موضوع که چرا ماهیت جهان ما ماده را به ضدماده ترجیح می‌دهد؟

دانشمندان با مطالعه اثرات نقض CP به دنبال قطعات گم‌شده این پازل و امکان حضور فیزیک در وراری مدل استاندارد می‌گردند.

جزئیات این تحقیق در Physical Review Letters انتشار یافت.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*