Astăzi, 2 august 2004, fizicieni cu particule din Marea Britanie și din întreaga lume care lucrează la experimentul BABAR la Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) din SUA, au anunțat noi rezultate interesante care demonstrează o diferență dramatică în comportamentul materiei și antimateriei. Descoperirea lor poate ajuta la explicarea motivului pentru care Universul în care trăim este dominat de materie, mai degrabă decât de a conține părți egale materie și anti-materie.
Acceleratorul PEP-II al SLAC se ciocnește de electroni și de omologii lor antimateri, pozitroni, pentru a produce o abundență de perechi grele de particule grele și anti-particule cunoscute sub numele de mesoane B și anti-B. Aceste forme rare de materie și antimaterie sunt de scurtă durată, în descompunere la rândul lor către alte particule subatomice mai ușoare, cum ar fi kaonii și pionii, care pot fi văzuți în experimentul BABAR.
„Dacă nu ar exista nicio diferență între materie și antimaterie, atât mesonul B, cât și mezonul anti-B ar prezenta exact același model de descompunere. Cu toate acestea, noua noastră măsurare arată un exemplu al unei mari diferențe a ratelor de descompunere. ” a declarat Marcello Giorgi, de la SLAC, Universitatea din Pisa și INFN, purtătorul de cuvânt al BABAR.
Prin cernerea prin decăderea a peste 200 de milioane de perechi de mesoane B și anti-B, experimentatorii au descoperit o asimetrie izbitoare între materie și antimaterie. „Am găsit 910 exemple de meson B care s-a descompus într-un kaon și un pion, dar doar 696 exemple pentru anti-B”, a explicat Giorgi. „Noua măsurare este foarte mult rezultatul performanței deosebite ale acceleratorului PEP-II SLAC și a eficienței detectorului BABAR. Acceleratorul funcționează acum de 3 ori cu performanțele sale de proiectare și BABAR este capabil să înregistreze aproximativ 98% din coliziuni. "
În timp ce BABAR și alte experimente au observat asimetrii antimaterie materie înainte, aceasta este prima dată când s-a constatat o diferență prin numărarea simplă a numărului de decăderi ale mezoanelor B și anti-B în aceeași stare finală. Acest efect este cunoscut sub numele de încălcare directă a CP și se constată a fi de 13%; un efect similar are loc pentru decăderea Kaons și antiKaons, dar numai la nivelul a 4 părți dintr-un milion!
„Acesta este un semnal puternic, convingător, de încălcare directă a CP în decadențele B, un tip de asimetrie antimaterie materie care era de așteptat să existe, dar nu a fost observat până acum. Cu această descoperire, modelul complet de asimetrii antimaterie se reunesc într-o imagine coerentă. Sunt foarte încântat și mulțumit, deoarece unul dintre studenții mei postuniversitari, Carlos Chavez, care este în prezent la SLAC, a fost implicat direct. " a spus Christos Touramanis de la Universitatea din Liverpool.
Dan Bowerman, membru al echipei BABAR de la Imperial College, adaugă „Când universul a început cu big bang-ul, materia și antimateria au fost create în cantități egale. Totuși, toate observațiile indică faptul că trăim într-un univers format doar din materie. Deci trebuie să ne întrebăm, ce s-a întâmplat cu antimateria? Munca la BABAR ne apropie de a răspunde la această întrebare. ”
Diferențele subtile între comportamentul materiei și antimateria trebuie să fie responsabile de dezechilibrul materie-antimaterie care s-a dezvoltat în universul nostru. Dar cunoștințele noastre actuale despre aceste diferențe sunt incomplete și insuficiente pentru a ține seama de dominația materiei observate. Încălcarea CP este una dintre cele trei condiții prezentate de fizicianul rus Andrei Sakharov pentru a da în considerare dezechilibrul observat de materie și antimaterie din univers.
Profesorul Ian Halliday, director executiv al Consiliului de cercetare în fizică a particulelor și în astronomie, care finanțează participarea Marii Britanii la BABAR, a declarat: „Încă nu înțelegem pe deplin cum a evoluat materia dominată de Universul în care trăim. Cu toate acestea, acest nou rezultat și măsurătorile recente legate de BABAR și alte experimente din întreaga lume, au avansat foarte mult înțelegerea noastră în acest domeniu. Mai sunt multe de descoperit și de învățat pe această problemă fundamentală. "
Sursa originală: Comunicat de presă PPARC
