Физики наблюдали, как субатомная частица превращается в античастицу

Четверг, 10 июня 2021 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Анализируя данные, собранные в ходе экспериментов на Большом адронном коллайдере, физики показали, что очарованный мезон способен превращаться в свою античастицу и обратно.

Беспрецедентная точность измерений массы на БАК позволила ученым расширить список частиц, способных превращаться в собственные античастицы. Новым почетным членом этого списка стал очарованный мезон

Кроме привычной нам обычной материи, из которой состоит (почти) все окружающее нас пространство, существует также антиматерия. Это своего рода «злой близнец» привычного нам вещества. Самое главное отличие этих двух видов материи — в зарядах частиц, из которых они состоят. Если «нормальный» электрон имеет отрицательный заряд, то его античастица — позитрон — положительный. При их столкновении происходит аннигиляция — процесс, в результате которого обе частицы исчезают, превращаясь в квант высокоэнергетичного излучения.

Некоторые частицы, такие как фотоны, являются своими собственными античастицами. У некоторых других даже была замечена странная особенность — они являлись смесью обоих состояний одновременно, благодаря явлению суперпозиции. Это значит, что такие частицы способны переходить из состояния обычной материи в антиматерию. Таких представителей квантового мира довольно мало.

Судя по результатам нового исследования, круг этих «элитных» частиц пополнил очарованный мезон. Эта субатомная частица состоит из очаровательного кварка и верхнего антикварка, а ее античастица состоит из очаровательного антикварка и верхнего кварка. Обычно это две отдельные частицы, но новые эксперименты на Большом адронном коллайдере (БАК) показыают, что такие мезоны могут спонтанно превращаться в собственные античастицы.

Обнаружить это явление было крайне сложно. Секрет мезонов выдало крайне небольшое изменение их массы при переходе из одного состояния в другое. Оно составило порядка 10–41 килограмма или примерно в 5000 раз меньше верхнего предела массы нейтрино — частицы, которая долгое время считалась безмассовой. 

Этот открытие может иметь гигантские последствия для нашего понимания Вселенной. Согласно Стандартной модели физики частиц, Большой взрыв должен был произвести материю и антиматерию в равных количествах, но со временем они должны были аннигилировать и вещества как такового бы не существовало. Но этого не произошло, и во Вселенной возник дисбаланс материи и антиматерии, который физики уже очень давно пытаются объяснить. Очарованный мезон может стать ключом к тайне этого явления.

Препринт статьи опубликован на сайте ArXiv.org.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 118
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003