Большой адронный коллайдер обнаружил расхождение в распаде материи и антиматерии, предлагая ключи к существованию Вселенной

Эксперименты на Большом адронном коллайдере (БАК) потенциально обнаружили новые ключи к выживанию Вселенной. Исследование указывает на удивительную разницу в распадах частиц, называемых барионами, и их антиматериальных двойников. Это открытие, сделанное в ЦЕРНе, может помочь объяснить, почему материя не аннигилировала с антиматерией после Большого взрыва. Согласно моделям, Большой взрыв должен был создать равные количества материи и антиматерии, что привело бы к полной аннигиляции. Однако существование звезд, планет и жизни указывает на то, что что-то этому помешало. Физики ЦЕРНа проанализировали данные БАК, обнаружив свидетельства различий в поведении материи и антиматерии. В теории все частицы должны придерживаться зарядово-четной (CP) симметрии, где инвертирование заряда и пространственных координат всех частиц не должно изменять законы физики. Однако некоторые взаимодействия нарушают эту симметрию. Эксперимент 1964 года обнаружил CP-нарушения в K-мезонах, а более поздние эксперименты обнаружили аналогичные нарушения в других частицах, но недостаточно, чтобы объяснить редкость антиматерии. Новое исследование выявило CP-нарушения в барионах, сосредоточив внимание на прелестных лямбда-барионах (Λ) и их античастицах. Если CP-симметрия сохраняется, частицы Λ и анти-Λ должны распадаться с одинаковой скоростью. Исследователи из коллаборации LHCb проанализировали десятки тысяч распадов, зафиксированных в период с 2009 по 2018 год, и обнаружили разницу примерно в 2,45 процента между распадами материи и антиматерии. "Нам потребовалось более 80 000 распадов барионов, чтобы впервые увидеть асимметрию материи и антиматерии с этим классом частиц", - сказал Винченцо Вагнони, представитель коллаборации LHCb. Этот прорыв может предоставить ключи к новым силам и частицам, помогая решить загадку того, почему антиматерия не аннигилировала всю материю во Вселенной. "Чем больше систем, в которых мы наблюдаем CP-нарушения, и чем точнее измерения, тем больше у нас возможностей для проверки Стандартной модели и поиска физики за ее пределами", - добавил Вагнони.