LHCが物質と反物質の崩壊の不一致を明らかにし、宇宙の存在の手がかりを提供

大型ハドロン衝突型加速器（LHC）での実験により、宇宙の存続に関する新たな手がかりが明らかになる可能性が出てきました。この研究は、バリオンと呼ばれる粒子とその反物質の双子の崩壊における驚くべき違いを示唆しています。CERNで行われたこの発見は、ビッグバン後に物質が反物質と対消滅しなかった理由を説明するのに役立つ可能性があります。 モデルによると、ビッグバンは同量の物質と反物質を生成し、完全な対消滅につながるはずでした。しかし、星、惑星、生命の存在は、何かがこれを阻止したことを示しています。CERNの物理学者はLHCのデータを分析し、物質と反物質の挙動の違いを示す証拠を発見しました。 理論的には、すべての粒子は電荷パリティ（CP）対称に従う必要があり、すべての粒子の電荷と空間座標を反転させても、物理法則は変化しないはずです。しかし、一部の相互作用はこの対称性を破っています。1964年の実験でK中間子にCP対称性の破れが見つかり、後の実験で他の粒子にも同様の破れが見つかりましたが、反物質の希少性を説明するのに十分ではありませんでした。 新しい研究では、バリオンにおけるCP対称性の破れを特定し、ビューティーラムダバリオン（Λ）とその反粒子に焦点を当てました。CP対称性が成り立つ場合、Λ粒子と反Λ粒子は同じ速度で崩壊するはずです。LHCbコラボレーションの研究者は、2009年から2018年の間に捕捉された数万件の崩壊を分析し、物質と反物質の崩壊の間に約2.45％の差があることを発見しました。 「このクラスの粒子で物質と反物質の非対称性を初めて確認するには、8万件以上のバリオン崩壊が必要でした」と、LHCbコラボレーションのスポークスパーソンであるヴィンチェンツォ・ヴァグノーニは述べています。この画期的な発見は、宇宙のすべての物質を反物質が対消滅させなかった理由の謎を解き明かすのに役立ち、新しい力と粒子への手がかりを提供する可能性があります。 「CP対称性の破れを観測するシステムが増え、測定がより正確になるほど、標準模型をテストし、その先にある物理学を探求する機会が増えます」とヴァグノーニは付け加えました。