Фізики з лабораторії CERN повідомили про важливе відкриття, яке дає нові підказки щодо того, чому матерія пережила антиматерію після Великого вибуху, коли, згідно з теоретичними уявленнями, обидва види часток повинні були знищити одне одного.
У дослідженні, опублікованому в журналі Nature, міжнародна група вчених виявила відмінності у тому, як частки матерії та антиматерії розпадаються. Це спостереження може допомогти зрозуміти ключові питання про асиметрію матерії та антиматерії у всесвіті.
Антиматерія складається з часток, таких як антиелектрони та антипротони, які мають таку саму масу, але протилежний електричний заряд порівняно з їх звичайними аналогами. У 2011–2018 роках у Великому адронному колайдері (LHC) було проведено експерименти, що дозволили вивчити поведінку часток, схожих на протони та нейтрони, з яких складається звичайна матерія.
Одне з нових спостережень стосувалося так званого баріона красоти-лямби, який має один важчий кварк, відомий як красота або "bottom". Це відхилення у розпаді баріона показало, що матерія і антиматерія поводяться по-різному, що може бути пов'язано з порушенням симетрії, відомим як порушення CP-симетрії.
Порушення CP-симетрії — це явище, яке виникає, коли матерія і антиматерія поводяться по-різному, хоча повинні бути симетричними. Це порушення могло стати одним з пояснень того, чому після Великого вибуху залишилося більше матерії, а не антиматерії, хоча теоретично вони повинні були анігілювати одне одного, залишивши порожній всесвіт.
Тепер, за допомогою даних експериментів, фізики можуть краще зрозуміти, чому в результаті цих процесів ми існуємо, зроблені з матерії, а не з антиматерії.
Але ці нові результати не вирішують питання про те, чому взагалі існує всесвіт. Хоча порушення CP було спостережено раніше в мезонах (частках, що складаються з двох кварків), цього було недостатньо, щоб пояснити величезну асиметрію матерії та антиматерії. Однак це нове відкриття в баріонах може допомогти фізикам удосконалити теоретичні моделі та зрозуміти, чи є інші джерела порушення CP поза межами Стандартної моделі.
Експериментальні дані ще потребують уточнення, оскільки теоретичні передбачення щодо розпадів баріонів наразі дуже загальні. У майбутньому можуть з'явитися нові можливості для вивчення інших можливих джерел порушення CP. Це може стати важливим кроком до розгадки одного з найзагадковіших аспектів фізики та всесвіту.
