Ein Schuss innerhalb des LHCb experimentierhalle am Large Hadron Collider.Foto: CERN
Wissenschaftler haben angekündigt, die Beobachtung von “CP-Verletzung in ein D0-meson” am CERN, die Entdeckung, die angezeigt wird in die Lehrbücher der Physik für Jahre zu kommen. Sie Fragen sich wahrscheinlich, was genau es bedeutet.
Das Universum ist voll von regelmäßigen Angelegenheit. Es gibt auch Antimaterie, die es auch hier auf der Erde, aber es gibt viel weniger davon. Diese neue Beobachtung ist wichtig, auf seine eigene, aber es nimmt auch die Physiker einen weiteren Schritt näher zu erklären, wo all die Antimaterie ist verschwunden.
“Dies öffnet ein neues Feld,” Giovanni Passaleva, Sprecher der LHCb-experiment, das erkennt Partikel-Kollisionen am Large Hadron Collider am CERN, sagte Gizmodo. “Wir haben nie in der Lage, um zu sehen, CP-Verletzung in diesen up-type quarks, aber jetzt haben wir die Instrumente, die der LHC und LHCb, um es zu erkunden.”
Verständnis der CP-Verletzung erfordert die Start von der Spitze, oder besser gesagt, der Charme. Es gibt sechs Arten von quarks: das up -, charm-und top-quarks, die alle haben eine elektrische Ladung von 2/3 und das down -, strange-und bottom-quarks, jedes mit einer Ladung von -1/3. Jedem quark ein antiquark partner mit der gleichen Masse und der entgegengesetzten Ladung (-2/3 statt 2/3 und 1/3 statt -1/3), und die entgegengesetzte Parität, die Sie sich vorstellen können, als Händigkeit. Diese Teilchen verbinden sich zu Protonen und Neutronen, erstellen Atomen sowie eine Vielzahl von anderen Teilchen, wie die D0-mesons, eines Teilchens, bestehend aus einem charm-quark und einem anti-up-quark.
Die Gesetze der Physik voneinander abweichen, wenn die Parität allein eingeschaltet ist, sollte aber die gleiche bleiben, wenn die Ladung und Händigkeit sind umgestellt, die sogenannte CP-Symmetrie, und es im Grunde sagt, dass die Physik verhält sich beim Umschalten auf ein Partikel mit einem Spiegel-Bild der Antiteilchen. Aber eine Eigenart, über Antiteilchen ist, dass Sie vernichten, wenn Sie sich treffen, Ihre regelmäßige Rolle, partner—und doch, es gibt so viel mehr Materie als Antimaterie im Universum. Wie konnte das passieren?
Eine mögliche Erklärung erklären, warum es so viel zusätzliche Materie ist die CP-Symmetrie-Verletzung oder CP-Verletzung—Beispiele, wo die Gesetze der Physik anders funktioniert, wenn Sie ersetzen ein Teilchen mit einem anderen Teilchen, das die entgegengesetzte Ladung und Händigkeit.
CP-Verletzung wurde erstmals gesichtet in koans, Partikel, die seltsame quarks enthalten, 1964. Es war eine große Sache, und saldiert die Physiker James Cronin und Val Fitch, der 1980 den Nobelpreis. Es wurde gesichtet, die wieder in den frühen 2000er-Jahren in B-Mesonen, Teilchen, die bottom-quarks enthalten. Wenn Sie aufmerksam sind, sowohl die bottom-quark und das strange-quark eine Ladung von -1/3. Die CP-Verletzung ist nie beobachtet worden, ein quark mit einer Ladung von 2/3, obwohl er vorhergesagt, zu existieren, indem die Regeln der Teilchenphysik, das sogenannte Standardmodell. Es hatte nie beobachtet worden, bis jetzt.
LHCb ist ein experiment, überwacht Kollisionen hochenergetischer Protonen am Large Hadron Collider in Genf, Schweiz. Diese Protonen Reisen mit fast Lichtgeschwindigkeit, und wenn Sie slam zusammen, drehen viele, dass die Energie in Teilchen, die dann Karies im inneren des Experiments. LHCb-Physiker berichtet heute an der Moriond-Physik-Konferenz in Italien, die Ihr experiment gemessenen Asymmetrie in der rate, mit der D0-Mesonen zerfallen in andere Teilchen im Vergleich zu der rate, die anti-D0-Mesonen zerfallen in andere Teilchen.
Ihre Analyse zeigt, dass Sie würden gesichtet, die ein Beispiel der CP-Verletzung, speziell in der D0-meson charm-quark gegen die anti-D0-meson-anti-charm-quark. Es war ein winzig kleinen Effekt, nahm Millionen von D0-Mesonen zu sehen, aber es war da
Es ist eine große Sache. “Der Vortrag von Federico Betti,” in der das Ergebnis bekannt gegeben wurde, “begrüßt wurde, die durch ein mehr-als-üblichen Applaus, und nachdem er die [Konferenz] Veranstalter (überraschung!) genannt wird das ganze LHCb-Kontingent auf der Moriond auf die Bühne und bot zwei Flaschen Champagner,” Passaleva sagte Gizmodo.
Aber wie ist im Allgemeinen der Fall mit der Teilchenphysik, die story ist längst nicht vorbei. Auch mit der neuen Entdeckung, “die CP-Verletzung, die wir sehen und Vorhersagen des Standard-Modells nicht ausreichen, um zu erklären, warum all die Antimaterie verschwunden ist, und warum wir haben mehr Materie als Antimaterie im Universum,” sagte Passaleva. “Wir brauchen neue Phänomene, um zu erklären, die volle Differenz zwischen Materie und Antimaterie.”
Das team wird weiterhin die Messung der Höhe der CP-Verletzung, um zu sehen, ob es stimmt mit der Höhe prognostiziert, in der Standard-Modell, oder wenn es sich—wenn es unterschiedlich ist, könnte es ein Zeichen sein, nie zuvor gesehene physikalische Phänomene.
Aber heute, das LHCb-team feiert.
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