Hvad Er Emnet Med Antimatter I Atom Smasher?

{h1}

Fysikere ved lhcb-eksperimentet på europas large hadron collider har fundet en bestemt slags stofpartikler favoriseret over deres antimatter-modpartpartikler.

Matter- og antimatterpartikler opfører sig forskelligt inde i en gigantisk atomsmasher i Schweiz, fysikere annonceret i dag (24. april). Opdagelsen kunne hjælpe med at løse gåden af ​​hvorfor universet er lavet af materie og ikke dets underlige søskende, antimatter.

Alle partikelpartikler antages at have antimatormodeller med samme masse men modsatte ladning og spinding. Da universet sprang i 13,8 milliarder år siden med Big Bang, havde det sandsynligvis tilsvarende mængder stof og antimateriel. Det meste af denne antimatter antages at være blevet ødelagt i kollisioner med materie (når de to mødes, udsletter de hinanden), og alt der er tilbage i universet i dag er en lille overflod af materie.

For at forstå, hvorfor sagen domineres over antimateriel, ser fysikere efter forskelle i hvordan de to opfører sig, der kan forklare uoverensstemmelsen. Disse forskelle kaldes charge parity violation (CP krænkelse), og det er netop, hvad forskere har fundet inden for Large Hadron Collider (LHC) i Genève. [Whoa! De fedeste små partikler i naturen]

Indenfor den 17 kilometer lange (27 kilometer) underjordiske ring af maskinen, protoner hurtigere og smadre ind i hinanden, hvilket skaber et brusebad af datterpartikler. Et eksperiment på collider kaldet LHCb (det står for "LHC beauty") undersøger disse datterpartikler for tegn på CP-overtrædelse, der kan bidrage til at belyse antimatterens art.

LHCb holdet står foran deres eksperiment, LHCb detecor, på Large Hadron Collider i Genève.

LHCb holdet står foran deres eksperiment, LHCb detecor, på Large Hadron Collider i Genève.

Kredit: CERN / Maximilien Brice, Rachel Barbier

Efter at have analyseret omkring 70 billioner proton-protonkollisioner fandt LHCb, at en partikel kaldet B_s meson blev skabt en oftere i sin materieform end i sin antimatter-modpart. B_s (udtalte ("B-sub-S") mesoner er lavet af bund kvarker og mærkelige antarkvarks, mens antimatter B_s mesoner har en antimatter bundkvark og et underligt quark ("bund" og "mærkeligt" er to smagsstoffer af kvarker og anti-kvarker er antimatterpartnerpartiklerne af normale stofkvarker).

"Sagen om antimatter er den, der virker næsten identisk med det normale," sagde Tara Shears, en fysiker ved Englands Universitet i Liverpool, som arbejder på LHCb-eksperimentet. "Men djævelen er i detaljerne, og det er denne meget lille forskel, som vi forsøger at måle."

B_s mesoner er sjældne, og 70 billioner kollisioner inde i Large Hadron Collider skabte kun omkring tusind af disse ubehagelige partikler. Men disse var nok til at demonstrere en betydelig overflod af stof B_s mesoner sammenlignet med antimatter B_s mesoner.

"Vi forventede at være der, men vi har aldrig været i stand til at måle det før, fordi disse partikler er så sjældne," sagde Shears til WordsSideKick.com.

B_sparticle er kun den fjerde subatomiske partikel kendt for at udvise en sådan asymmetrisk materie-antimatter.

CP-overtrædelse blev først opdaget i neutrale partikler kaldet kaoner ved Brookhaven National Laboratory i Long Island i 1960'erne. Det tog 40 år til forskere i USA og Japan at finde det næste eksempel på denne asymmetri i B0 meson. Herefter fandt LHCb-eksperimentet og andre beviser for CP-overtrædelse i B + meson.

Men disse forekomster af CP-overtrædelse er ikke nok til at forklare udbredelsen af ​​materiel over antimateriel i universet.

"Vi har stadig meget at gøre for at forstå antimatterens virkelige karakter," sagde Shears. "Vi ved, at vi ikke forstår hele historien. Vi har lige udfyldt lidt mere information - en blok i vores puslespil, hvis du kan lide det."

Forskerne håber at gøre flere fremskridt, når LHC starter igen i 2015, med en meget højere energi, efter den nuværende hiatus.

LHCb-opdagelsen er beskrevet i et dokument, der er indsendt til tidsskriftet Physical Review Letters.

Følg Clara Moskowitz på Twitter og Google+. Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com