Ученые изучили распады частиц на Большом адронном коллайдере и получили новые данные о том, почему во Вселенной так мало антиматерии.
Физики давно знают, что в нашей Вселенной материи значительно больше, чем антиматерии, хотя теоретически их количество должно быть одинаковым. Это несоответствие — одна из главных загадок физики. Новое исследование показало, что причина может крыться в особенностях распада элементарных частиц.
Что обнаружили ученые
Эксперименты на Большом адронном коллайдере (CERN) показали два новых нарушения симметрии в распадах частиц, содержащих прелестные кварки.
1. Первое нарушение — в мезонах. Эти частицы состоят из кварка и антикварка, но при распаде их скорость отличается для материи и антиматерии.
2. Второе нарушение — в барионах, состоящих из трех кварков. Здесь тоже обнаружены различия в скорости распада частиц и античастиц.
Если бы Вселенная была полностью симметричной, такие различия отсутствовали бы. Эти данные подтверждают, что антиматерия могла исчезнуть из-за незначительных асимметрий в ранней Вселенной, которые со временем привели к доминированию материи.
Почему это важно
Если бы материи и антиматерии было поровну, они бы уничтожили друг друга, и никакой Вселенной не существовало бы. Но реальность показывает, что природа каким-то образом создала избыток материи.
Известные нарушения симметрии пока не объясняют этот дисбаланс полностью. Ученые ищут новые примеры, чтобы понять, что именно произошло в первые моменты после Большого взрыва.
Исследование на Большом адронном коллайдере помогает проверять теории, которые могут привести к открытию новых законов физики.
Следующий шаг — изучить еще больше типов частиц и проверить, есть ли у них схожие нарушения симметрии.
Первое исследование опубликовано в журнале в Physical Review Letters, второе — в доступно в виде препринта здесь.
