LHCb pronašao primjer asimetrije materije i antimaterije



LHCb eksperiment u CERN-u je prvi put detektovao asimetriju materije-antimaterije poznatu kao kršenje CP-simetrije u čestici nazvanoj D0-mezon. Ovaj nalaz, predstavljen nedavno na godišnjoj konferenciji Rencontres de Moriond i na  CERN-ovom seminaru, zasigurno će se ući u udžbenike fizike čestica

“Rezultat je prekretnica u istoriji fizike čestica. Još od otkrića D-mezona prije više od 40 godina, fizičari sumnjaju da se kršenje CP-a događa i u ovom sistemu, ali tek sada, koristeći se punim uzorkom podataka prikupljenih u eksperimentu, LHCb kolaboracija je konačno bila u mogućnosti posmatrati učinak “, rekao je direktor CERN-a za istraživanje Eckhard Elsen.

Pojam CP odnosi se na transformaciju koja zamjenjuje česticu zrcalnom slikom njegove antičestice. Poznato je da slabe interakcije Standardnog modela fizike čestica izazivaju razliku u ponašanju nekih čestica i njihovih CP-parnjaka, što je asimetrija poznata kao kršenje CP-a. 

Učinak je prvi put uočen 1960-ih u laboratoriju Brookhaven u SAD-u u česticama koje zovemo neutralni K mezonima, koje sadrže "strange kvark", a 2001. godine i u  eksperimentima u laboratorijama SLAC u SAD-u i  KEK-a u Japanu. Ovi rezultati doveli su do dodjele dvije Nobelove nagrade za fiziku, jedne 1980. i druge 2008. godine.

Kršenje CP-a je bitna osobina našeg svemira, nužna da potakne procese koji su, nakon Velikog praska, utvrdili prevagu materije nad antimaterijom u današnjem svemiru. 

Veličina dosadašnjeg kršenja CP-a u interakcijama Standardnog modela je premala da bi se mogla uzeti u obzir današnja neravnoteža materije-antimaterije, što upućuje na postojanje dodatnih još uvijek nepoznatih izvora kršenja CP-a.

D0 mezon se sastoji od charming kvarka (začarani ili šarmantni kvark) i antikvarku. Do sada, CP prekršaj je posmatran samo u česticama koje sadrže strange (čudni) ili down (donji) kvark. 

Ova opažanja potvrdila su uzorak CP-prekršaja opisan u Standardnom modelu tzv. Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) matricom, koja opisuje kako se kvarkovi različitih tipova međusobno transformišu slabim interakcijama. Porijeklo CKM matrice i potraga za dodatnim izvorima i manifestacijama CP kršenja, među velikim su otvorenim pitanjima fizike čestica. 

Otkriće kršenja CP-a u D0 mezonu prvi je dokaz ove asimetrije, dodajući nove elemente istraživanju tih pitanja.

Da bi posmatrali ovu asimetriju CP, istraživači LHCb-a koristili su cijeli skup podataka koji je dostavio Veliki hadronski sudarač (LHC) eksperimentu LHCb između 2011. i 2018. kako bi tražili raspad D0 mezona i njegove antičestice, anti-D0, u bilo koji od kaona ili piona. 

“Traženje ova dva proizvoda raspada u našem uzorku čestica D0 dalo nam je potrebnu osjetljivost kako bismo izmjerili malu količinu CP-a koji se očekuje za takve raspade. Mjerenje opsega prekršaja zatim se svodilo na brojanje raspadanja D0 i anti-D0 i uzimanje razlike “, objasnio je Giovanni Passaleva, glasnogovornik suradnje LHCb-a.

Rezultat ima statističku značajnost od 5,3 standardnih devijacija (sigma), koji prelaze prag od 5 standardnih devijacija. Ovo mjerenje će potaknuti obnovljeni teorijski rad kako bi se procijenio njegov utjecaj na CKM opis kršenja CP-a ugrađenog u Standardni model, te će se otvoriti prozor u potragu za mogućim novim izvorima kršenja CP pomoću "šarmantnih"čestica.


Primjedbe

Objavi komentar

Popularni tekstovi

Kreacionizmi i inteligentni dizajn: infantilni pristup nauci kao "rješenje" za sva pitanja čovječanstva

Slika
Da, bila sam na predavanjima Tomislava Terzina koja je prošle sedmice održao u Sarajevu. Smatram da je biti na predavanju nekoga ko zastupa poziciju kreacionizma ili inteligentnog dizajna kulturološki kuriozitet te da svako ko se ozbiljno bavi pisanjem o nauci mora vidjeti i to čudo jer jednostavno, morate vidjeti sa čim se suočavate, a ne na slijepo konstatovati stavove ljudi koji imaju ovakvu poziciju. Naime, ima mnogo kreacionizama i inteligentih dizajna i glup je potez jedne optuživati za ideje koje brane druge frakcije.  Dakle, prvo malo o Terzinu. Kao prvo nije nimalo nesimpatičan - blag je, pastozan, mogao bi biti sjajan pop. Ako ga zamišljate kao ekscentrika a la Semir ili da je nekakav  psycho - razočaraću vas. Kada priča o genetici, strukturi DNK, restriktivnim enzimima, rekombinatnoj DNK, predavanja su mu tačna, jasna i bez nekih prevelikih pojednostavljenja. Ipak, čovjek je molekularni biolog. Zanimljivo je da je on više na strani inteligentnog dizajn...
Pročitajte više

Frka oko Jablaničkog jezera

Slika
Jablaničko jezero trenutno, izvor: Al Jazeera Balkans Pošto vidim da su svi bijesni sa ovim oko Jablaničkog jezera: jeste, ružna je slika. Međutim, koliko ja shvatam i koliko sam se raspitivala kod ljudi su na jezeru, Elektroprivreda i uprava akumulacije su morale to uraditi da ne bi došlo do presušivanja u donjim tokovima, Akumulacija je vlasništvo Elektroprivrede i nije prirodni ekosistem. Pustinja koju ste vidjeli na uskukalim snimcima Al Jazeere će se obnoviti uz malo sreće, ako bude snijega i kiša. Nemojte previše plakati za populacijom smuđa - to nije riba koja pripada slivu Neretve. Unesen je u Jablaničkom početkom osamdesetih, a to su uradili nesavjesni ribari. Ispalo je da je smuđ kompeticija autohtonoj i endemičnoj neretvanskoj mekousnoj pastrmci koja je potisnuta. Ipak, ribolovci su uporno nastavljali poribljavanje smuđem. Nažalost, nakon ovoga, populacija smuđa je uništena, kao i drugih riba, a kako je smuđ, pored šarana, postao praktično jedina riba u jezeru, t...
Pročitajte više

Glodari šire kugu. O jednom ženskom magazinu i jednoj profesorici

Slika
Bubonska kuga, ruke bolesnika, izvor CDC Što pametan krije, time se budala hvali. Pa se tako neki univerzitetski profesori hvale kako im djeca nisu vakcinisana. Eto, mi smo svi budale što dižemo graju oko toga, jer, ko biva, možda jeste bolje.  Omalovažavanje nauke je tipičan diskurs ovog predapokaliptičnog doba. Naučnici su poput one mitske proročice Kasandre, koja je govorila o padu Troje, a niko je nije fermo. Zašto se to dešava? Pa jednostvano, urednici nekakvog polutrač žurnala gurnu inferiornu izjavu jedne pogubljene žene iz prostora sitnih slova, na naslovnicu, gdje su slova prilično velika. I ne može proći da se to ne vidi. To što jedna žena lupeta ko Maksim po diviziji, sad je postalo bolje vidljivo, jer naslov i naslovnice kriče - svi oni koji su upoznati sa diskursnom analizom teksta, znaju da su ova mjesta jake pozicije u tekstu i da se "lijepe za oči". Naravno, na tviteru mi je rečeno da je to posao ovakvih medija. Jeste. Imaju pravo azre to da rade...
Pročitajte više