Физики подобрались к разгадке асимметрии вещества и антивещества

Когда Вселенная появилась, вещества и антивещества в ней было поровну, в то время как сейчас, насколько мы можем судить, Вселенная состоит из вещества. Экспериментаторы из Стэндфордского центра линейного ускорителя (Stanford Linear Accelerator Center) получили новые результаты, демонстрирующие грандиозное отличие в поведении материи и антиматерии.

 Асимметрия в поведении частиц и их близнецов античастиц была известна давно. Ещё академик Сахаров сформулировал три условия, служащие ключом к объяснению (пока так и не найденному) дисбалансу вещества и антивещества во Вселенной. 

Одно из них — так называемое нарушение прямого паритета зарядов, проявляющееся в разнице статистической картины распадов большого числа частиц и парных им античастиц. 

Ранее такой эффект экспериментально наблюдался на распаде субатомных частиц — каонов, однако асимметрия для материи и антиматерии составляла в этих опытах 4 части на миллион, что никак не могло объяснить различия в количестве материи и антиматерии, наблюдаемого в космосе. 

В новом исследовании физики наблюдали распад пар B-мезон — анти-B-мезон, которые рождались в ускорителе при столкновении электронов и позитронов. 

Использовался ускоритель PEP-II и детектор BaBar, который, благодаря усилиям экспериментаторов, теперь работает гораздо лучше проектных показателей — он фиксирует 89% столкновений, происходящих в установке. 

Просеяв результаты распада 200 миллионов пар B-мезон — анти-B-мезон, физики нашли, что B-мезон распадался на пару каон — пион в 910 случаях, в то время, как аналогичный распад для его близнеца из антимира — анти-B-мезона — наблюдался всего в 696 столкновениях. 

Это колоссальная асимметрия, на много порядков превосходящая ту, что наблюдалась для каонов. 

Результат опыта поможет лучше понять фундаментальные различия материи и антиматерии, вылившиеся в ту картину мира, что мы наблюдаем.


Интересные материалы: