ذره‌ای که ممکن است توضیح دهد چرا اصلاً چیزی وجود دارد

دانشمندان در سازمان پژوهش‌های هسته‌ای اروپا (CERN) به کشفی دست یافته‌اند که درک ما را از دلیل وجود ماده در جهان و غیاب پادماده گسترش می‌دهد.

به گزارش سیلاد و به نقل از سایتک‌دیلی، این کشف با تجزیه‌وتحلیل حجم عظیمی از داده‌های به‌دست‌آمده از برخورددهنده بزرگ هادرونی (LHC) انجام شده است. پژوهشگران متوجه تفاوت ظریف اما مهمی در رفتار ذره‌ای به نام باریون لامبدای زیبا (beauty-lambda baryon) و همتای پادماده آن شدند.

این اولین مورد تأییدشده از نقض تقارن CP در باریون‌ها – ذراتی که شامل پروتون‌ها و نوترون‌ها هستند – محسوب می‌شود و بینش‌های جدیدی درباره یکی از بزرگ‌ترین معماهای حل‌نشده فیزیک ارائه می‌دهد. این یافته نشان می‌دهد که ممکن است نیروها یا ذراتی فراتر از آنچه مدل استاندارد کنونی توضیح می‌دهد، وجود داشته باشد.
 

این پیشرفت در اوایل ماه جاری در کنفرانس Rencontres de Moriond در ایتالیا اعلام شد. تیم بین‌المللی همکاری LHCb با تحلیل داده‌های گسترده، شواهد محکمی یافت که نشان می‌دهد باریون‌ها رفتار نقض تقارن را در قوانین طبیعت از خود نشان می‌دهند. این نقض تقارن، معروف به CP، بیانگر آن است که ماده و پادماده به‌طور دقیق یکسان عمل نمی‌کنند. این کشف به توضیح این موضوع کمک می‌کند که چرا ماده در جهان اولیه بر پادماده غلبه کرده و چرا جهان امروز به‌جای خالی بودن، از ماده تشکیل شده است.

بر اساس نظریه‌های فیزیک، انفجار بزرگ باید مقدار برابری از ماده و پادماده تولید می‌کرد، اما پادماده تقریباً به‌طور کامل ناپدید شده است. این عدم تعادل به تفاوت‌های ظریف در رفتار ماده و پادماده مرتبط است که دانشمندان آن را نقض CP می‌نامند.

کشف اخیر در باریون‌ها، پس از دهه‌ها مطالعه روی مزون‌ها، گام مهمی در شناخت این عدم تقارن است. سخنگوی LHCb اعلام کرد که مشاهده نقض CP در باریون‌ها به دلیل شدت کم اثر و نیاز به حجم عظیمی از داده‌ها، زمان‌بر بوده و به بیش از ۸۰ هزار واپاشی باریون نیاز داشت تا این عدم تقارن آشکار شود.