По први пут физичари на највећем светском разбијачу атома приметили су разлике у распадању честица и античестица које садрже основни градивни блок материје, назван шармом.
Овај налаз би могао да помогне да се објасни мистерија зашто материја уопште постоји.
"То је историјска прекретница", рекао је Схелдон Стоне, професор физике на Универзитету Сирацусе и један од сарадника на новом истраживању.
Материја и антиматерија
Свака честица материје има античестица, која је идентична у маси, али са супротним електричним набојем. Када се материја и антиматерија сусретну, оне уништавају једна другу. То је проблем. Велики прасак је требао створити еквивалентну количину материје и антиматерије, а све те честице требале су се брзо уништити, не остављајући иза себе ништа осим чисте енергије.
Појам кршења КП дошао је од руског физичара Андреја Сахарова, који га је 1967. године предложио као објашњење зашто је материја преживела Велики прасак.
"Ово је један од критеријума потребних да постојимо," рекао је Стоне, "тако да је некако важно схватити шта је порекло кршења закона."
Постоји шест различитих врста кваркова, сви са својим својствима: горе и доле, одоздо и одоздо, шарм и чудно. Године 1964. физичари су први пут приметили кршење ЦП-а у стварном животу у необичним кварковима. Године 2001, видели су да се то догађа са честицама које садрже доње кваркове. (Оба открића су довела до Нобелове награде за укључене истраживаче.) Физичари су дуго теоретизирали да се то догађа и са честицама које садрже кваркове шарма, али нико га никада није видео.
Шармиран, сигуран сам
Стоне је један од истраживача лепотног експеримента Велики хадронски сударач (ЛХЦ), који користи Велики хадронски сударач ЦЕРН-а, прстен од 16,5 километара (27 километара) на француско-швајцарској граници који шаље субатомске честице које се међусобно прате да би се поново створите бљескове задивљујуће енергије који су уследили након Великог праска. Како се честице забијају једна у другу, оне се пробијају у њихове саставне делове, који затим пропадају у делићима секунде до стабилнијих честица.
Последња запажања укључивала су комбинације кваркова који се називају мезони, конкретно мезон Д0 ("д-нула") и анти-Д0 мезон. Мезон Д0 састоји се од једног кварка шарма и једног анти-уп кварка (античестица горњег кварка). Мезон анти-Д0 је комбинација једног кварка против шарма и једног кварка.
Оба ова мезона пропадају на много начина, али неки мали проценат њих завршава као месони звани каони или пиони. Истраживачи су измерили разлику у стопама пропадања између Д0 и анти-Д0 мезона, процеса који је укључивао индиректна мерења како би се обезбедило да нису само мерење разлике у почетној производњи два мезона, или разлике у томе колико су добро њихове опрема може открити разне субатомске честице.
Доња граница? Коефицијенти пропадања разликовали су се за десетину процента.
"Значи да Д0 и анти-Д0 не пропадају истом брзином, и то је оно што називамо кршењем ЦП", рекао је Стоне.
А то чини ствари занимљивим. Разлике у распадима вероватно нису довољно велике да објасне шта се догодило после Великог праска, да би иза себе оставило толико материје, рекао је Стоне, иако је довољно велик да може бити изненађујући. Али сада, рекао је, теоретичари физике се обраћају подацима.
Физичари се ослањају на нешто што се зове Стандардни модел да објасни, па, све на субатомској скали. Питање је сада, рекао је Стоне, да ли предвиђања која је дао Стандардни модел могу објаснити мерење кварних шаркова које је тим управо направио, или ће бити потребна нека нова физика - што би, рекао је Стоне, било најузбудљивији исход.
"Ако се то може објаснити само новом физиком, нова физика би могла да садржи идеју одакле долази ово кршење ЦП", рекао је.
Истраживачи су најавили ово откриће у ЦЕРН-у и објавили претисак рада у којем су детаљно објављени резултати на мрежи.
- Шта је ово? Одговор на ваша питања из физике
- 18 највећих неразријешених мистерија из физике
- Фотографије: Највећи Атом Смасхер на свету (ЛХЦ)
