Мир выжил благодаря багу во Вселенной. И учёные нашли его след в БАК
NewsMakerАнтиматерия должна была уничтожить вселенную — но что-то пошло не так.
Учёные из крупнейшего в мире коллайдера зафиксировали новую асимметрию между материей и антиматерией — и это может приблизить их к разгадке одного из главных космических вопросов: почему Вселенная вообще существует.
Материя и антиматерия устроены почти одинаково, за исключением противоположных зарядов. Но иногда эти зеркальные двойники ведут себя немного по-разному, и именно в этих редких случаях физики замирают в ожидании ответа. В новом эксперименте на Большом адронном коллайдере было впервые замечено, что определённый тип антиматериальных частиц распадается с другой скоростью, чем их материальные аналоги. Речь идёт о барионах — частицах, из которых состоят протоны и нейтроны, а значит, и весь привычный нам мир.
По стандартной модели физики, в момент рождения Вселенной материя и антиматерия должны были возникнуть в равных количествах. Встретившись, они должны были полностью уничтожить друг друга. Но этого не произошло. Каким-то образом крошечное превышение материи позволило звёздам, планетам и людям появиться на свет. Почему — остаётся тайной.
Именно поэтому физики десятилетиями ищут малейшие отклонения между поведением материи и антиматерии, известные как нарушение CP-симметрии . До сих пор такие нарушения наблюдали лишь у мезонов — частиц, состоящих из пары кварк-антикварк. Теперь впервые аналогичное поведение зафиксировали у барионов, собранных из трёх кварков, в том числе одного особого, так называемого «прелестного» или beauty-кварка.
Эксперимент LHCb, работающий на коллайдере CERN под Женевой, — единственная установка в мире, способная создавать такие тяжёлые частицы. Для этого она разгоняет протоны до околосветовой скорости и сталкивает их сотнями миллионов раз в секунду. В результате образуются новые частицы, а мощный детектор фиксирует каждый их след. Как объясняют учёные, устройство напоминает четырёхмерную камеру, которая позволяет точно восстановить весь процесс — от столкновения до распада.
Наблюдаемая разница в поведении материи и антиматерии вполне укладывается в рамки Стандартной модели . Но даже такая точная и трудоёмкая работа не даёт главного ответа — почему вся антиматерия исчезла, а материя осталась. Чтобы объяснить существование Вселенной, нужно открыть новые, пока неведомые частицы и процессы, в которых нарушения симметрии происходят в гораздо больших масштабах.
У исследователей есть надежда, что по мере накопления данных в LHCb они обнаружат больше подобных отклонений. Новая фаза эксперимента должна дать в 30 раз больше информации, чем использовалось в нынешней работе. Возможно, именно там, в редчайших распадах и мельчайших несоответствиях теории и реальности, прячется ответ на главный вопрос: почему вообще есть что-то, а не ничего.
Учёные из крупнейшего в мире коллайдера зафиксировали новую асимметрию между материей и антиматерией — и это может приблизить их к разгадке одного из главных космических вопросов: почему Вселенная вообще существует.
Материя и антиматерия устроены почти одинаково, за исключением противоположных зарядов. Но иногда эти зеркальные двойники ведут себя немного по-разному, и именно в этих редких случаях физики замирают в ожидании ответа. В новом эксперименте на Большом адронном коллайдере было впервые замечено, что определённый тип антиматериальных частиц распадается с другой скоростью, чем их материальные аналоги. Речь идёт о барионах — частицах, из которых состоят протоны и нейтроны, а значит, и весь привычный нам мир.
По стандартной модели физики, в момент рождения Вселенной материя и антиматерия должны были возникнуть в равных количествах. Встретившись, они должны были полностью уничтожить друг друга. Но этого не произошло. Каким-то образом крошечное превышение материи позволило звёздам, планетам и людям появиться на свет. Почему — остаётся тайной.
Именно поэтому физики десятилетиями ищут малейшие отклонения между поведением материи и антиматерии, известные как нарушение CP-симметрии . До сих пор такие нарушения наблюдали лишь у мезонов — частиц, состоящих из пары кварк-антикварк. Теперь впервые аналогичное поведение зафиксировали у барионов, собранных из трёх кварков, в том числе одного особого, так называемого «прелестного» или beauty-кварка.
Эксперимент LHCb, работающий на коллайдере CERN под Женевой, — единственная установка в мире, способная создавать такие тяжёлые частицы. Для этого она разгоняет протоны до околосветовой скорости и сталкивает их сотнями миллионов раз в секунду. В результате образуются новые частицы, а мощный детектор фиксирует каждый их след. Как объясняют учёные, устройство напоминает четырёхмерную камеру, которая позволяет точно восстановить весь процесс — от столкновения до распада.
Наблюдаемая разница в поведении материи и антиматерии вполне укладывается в рамки Стандартной модели . Но даже такая точная и трудоёмкая работа не даёт главного ответа — почему вся антиматерия исчезла, а материя осталась. Чтобы объяснить существование Вселенной, нужно открыть новые, пока неведомые частицы и процессы, в которых нарушения симметрии происходят в гораздо больших масштабах.
У исследователей есть надежда, что по мере накопления данных в LHCb они обнаружат больше подобных отклонений. Новая фаза эксперимента должна дать в 30 раз больше информации, чем использовалось в нынешней работе. Возможно, именно там, в редчайших распадах и мельчайших несоответствиях теории и реальности, прячется ответ на главный вопрос: почему вообще есть что-то, а не ничего.