Dnes, 2. srpna 2004, částečtí fyzici z Velké Británie a z celého světa, kteří pracují na experimentu BABAR v Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) v USA, oznámili vzrušující nové výsledky prokazující dramatický rozdíl v chování hmoty a antihmoty. Jejich objev může pomoci vysvětlit, proč ve vesmíru, ve kterém žijeme, dominuje hmota, spíše než obsahující stejné části hmoty a antihmoty.
Akcelerátor SLAC PEP-II společnosti SLAC srazí elektrony a jejich protějšky antihmoty, pozitrony, a vytvoří tak množství exotických párů těžkých částic a párů známých jako B a anti-B mesony. Tyto vzácné formy hmoty a antihmoty jsou krátkodobé a postupně se rozkládají na jiné lehčí subatomické částice, jako jsou kaony a piony, které lze vidět v experimentu BABAR.
"Pokud by nebyl žádný rozdíl mezi hmotou a antihmotou, mezon B i meson anti-B by vykazovaly přesně stejný vzorec rozpadů." Naše nové měření však ukazuje příklad velkého rozdílu v míře rozpadu. “ řekl Marcello Giorgi ze SLAC, Pisa University a INFN, mluvčí BABAR.
Experti objevili rozpady více než 200 milionů párů B a anti-B mesonů a objevili nápadnou asymetrii antihmoty hmoty. "Našli jsme 910 příkladů rozpadu B mesonu na kaon a pion, ale pouze 696 příkladů pro anti-B," vysvětlil Giorgi. „Nové měření je do značné míry výsledkem vynikajícího výkonu akcelerátoru SLP PEP-II a účinnosti detektoru BABAR. Akcelerátor nyní pracuje na trojnásobek svého konstrukčního výkonu a BABAR je schopen zaznamenat asi 98% srážek. “
Zatímco BABAR a další experimenty již dříve pozorovaly asymetrie hmoty a antihmoty, je to poprvé, kdy byl zjištěn rozdíl jednoduchým spočítáním počtu rozpadů B a anti-B mesonů do stejného konečného stavu. Tento efekt je znám jako přímé porušení CP a je shledán 13%; podobný efekt nastává u rozpadů Kaons a antiKaons, ale pouze na úrovni 4 dílů na milion!
"Je to silný, přesvědčivý signál přímého porušení CP v rozpadech B, což je typ asymetrie hmoty a antihmoty, která se očekávala, ale dosud nebyla pozorována." S tímto objevem se celý obraz asymetrie hmoty a antihmoty shlukuje do uceleného obrazu. Jsem velmi nadšený a potěšen, protože se přímo zapojil jeden z mých postgraduálních studentů, Carlos Chavez, který je v současné době ve společnosti SLAC. “ řekl Christos Touramanis z University of Liverpool.
Dan Bowerman, člen týmu BABAR z Imperial College dodává: „Když vesmír začal velkým třeskem, hmota a antihmota byly vytvořeny ve stejném množství. Všechna pozorování však ukazují, že žijeme ve vesmíru tvořeném pouze hmotou. Musíme se tedy zeptat, co se stalo s antihmotou? Práce v BABARu nás přibližuje k zodpovězení této otázky. “
Jemné rozdíly mezi chováním hmoty a antihmotou musí být odpovědné za nerovnováhu hmoty a antihmoty, která se vyvinula v našem vesmíru. Naše současná znalost těchto rozdílů je však neúplná a nedostatečná k tomu, aby byla zohledněna dominance pozorované hmoty. Porušení CP je jednou ze tří podmínek nastínených ruským fyzikem Andrejem Sacharovem, aby vysvětlil pozorovanou nerovnováhu hmoty a antihmoty ve vesmíru.
Profesor Ian Halliday, generální ředitel Rady pro výzkum fyziky částic a astronomie, který financuje účast Velké Británie v BABARu, řekl: „Stále stále ještě nechápeme, jak se vyvíjí hmota, ve které dominuje vesmír, ve kterém žijeme. Tento nový výsledek a nedávná související měření v BABAR a další experimenty po celém světě však značně pokročily v našem porozumění v této oblasti. V této zásadní otázce je stále co objevovat a učit se. “
Původní zdroj: PPARC News Release
