به گزارش مجله خبری نگار، فیزیکدانان از همکاری LHCb در برخورددهنده بزرگ هادرونی سرن برای اولین بار نقض تقارن بین ماده و پادماده را در واپاشی باریونها، ذراتی که از سه کوارک (ذرات بنیادی ماده) تشکیل شدهاند، کشف کردند. این کار در مجله نیچر منتشر شده است.
نقض CP (نقض تقارن آینه بار) یک مکانیسم کلیدی است که توضیح میدهد چرا ماده بیشتری نسبت به پادماده در جهان ما وجود دارد. طبق مدلهای کیهانشناسی مدرن، بلافاصله پس از بیگ بنگ، ماده و پادماده باید به مقدار مساوی ایجاد میشدند. با این حال، جهان قابل مشاهده تقریباً به طور کامل از ماده تشکیل شده است. یک توضیح برای این عدم تقارن، تفاوت در رفتار ماده و پادماده است که دقیقاً از طریق نقض CP ثبت میشود.
تاکنون، این پدیده فقط در مزونها، ذراتی متشکل از یک جفت کوارک-پادکوارک، قابل مشاهده بود. اما اکنون، برای اولین بار، نقض CP در واپاشی باریونها، که شامل پروتونها و نوترونها، اساس مادهای که میشناسیم، هستند، نیز ثبت شده است.
ژوتینگ یانگ از LHCb گفت: «ما تفاوتی در واپاشی ماده باریونی و پادماده شناسایی کردهایم. این اولین نمایش تجربی نقض CP در ذراتی است که از سه کوارک به جای دو کوارک ساخته شدهاند.»
اگرچه چنین رفتاری پیشبینی شده بود، اما تأیید تجربی آن در باریونها بسیار دشوار بوده است. دادههای جدید، معمای عدم تعادل جهانی ماده و پادماده پس از بیگ بنگ را حل نمیکنند، اما سرنخهای مهمی ارائه میدهند.
دانشمندان امیدوارند که مطالعه بیشتر نقض CP در باریونها به گسترش دامنه فیزیک موجود کمک کند و ما را به درک ویژگیهای اساسی جهان نزدیکتر کند. به طور خاص، نتایج ممکن است به فیزیک فراتر از مدل استاندارد، نظریه اصلی توصیفکننده برهمکنشهای ذرات بنیادی، اشاره داشته باشد.