Τετάρτη, 8 Φεβρουαρίου 2017

Το CERN ρίχνει φως στη δημιουργία του Κόσμου, στο Big Bang και στη σχέση ύλης και αντιύλης

στη Μεγάλη ΄Εκρηξη  Big Bang,  πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια,  τις πρώτες στιγμές της δημιουργίας του σύμπαντος, θα έπρεπε να παράγονται ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης, αν  οι νόμοι της φυσικής ίσχυαν με τον ίδιο τρόπο για την ύλη και την αντιύλη -σύμφωνα με το καθιερωμένο πρότυπο-
τότε όπως λένε οι φυσικοί, θα υπήρχε συμμετρία ύλης-αντιύλης , φαινόμενο γνωστό ως CP symmetry ( CP, από το αγγλικό "charge parity")
Αν συνέβαινε αυτό, τότε τα σωματίδια με τα αντισωματίδια   θα συγκρούονταν και θα αλληλοεκμηδενίζονταν, θα εξολόθρευαν το ένα το άλλο, μέσα σε μια φούσκα ενέργειας.
Το γεγονός ότι υπάρχει σήμερα αρκετή ύλη στο σύμπαν  δημιουργεί ερώτημα.
-υπάρχει τεράστια και πλήρης ανισορροπία μεταξύ ύλης και αντιύλης, δεν έχουμε καμία απόδειξη της αντιύλης στο Σύμπαν-
Το παρατηρούμενο σύμπαν έχει περίπου δέκα δισεκατομμύρια γαλαξίες που αποτελούνται στο σύνολό τους μόνο από ύλη (πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια), χωρίς καθόλου αντιύλη (αντιπρωτόνια, αντινετρόνια και ποζιτρόνια).
 Ελάχιστα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, κάποιες δυνάμεις πρέπει να προκάλεσαν την παραβίαση της CP-συμμετρίας, που κατέστρεψε την ισότητα των σωματιδίων ύλης και αντιύλης, αφήνοντας πίσω τεράστιες ποσότητες ύλης.
Συμπεραίνεται ότι, οι νόμοι της φυσικής δεν ισχύουν με τον ίδιο τρόπο για την ύλη και την αντιύλη,
όπως λέει ο Nicola Neri από το  National Institute for Nuclear Physics στο Milan, Italy, υπάρχει παραβίαση του κανόνα με τον οποίο οι νόμοι της φυσικής επηρεάζουν τα σωματίδια και τα αντισωματίδια (γνωστού ως CP symmetry)
 
Παραβίαση της συμμετρίας CP
Οι φυσικοί χρησιμοποιούν τον όρο "CP"  για να μιλήσουν για τη συμμετρία ύλης-αντιύλης.
Αν η φύση συμπεριφέρονταν στην ύλη και την αντιύλη με τον ίδιο τρόπο, τότε, θα λέγαμε ότι η φύση έχει CP-συμμετρία.  Οι επιστήμονες προσπαθούν να βρουν πού μπορεί να αποκλίνουν  οι νόμοι της φύσης – ένα φαινόμενο που ονομάζεται «παραβίαση φορτίου-ομοτιμίας» («παραβίαση CP») και αποτελεί ένα μυστήριο.
The Large Hadron Collider beauty (LHCb)
το πείραμα  LHCb  (η διάσπαση των βαρέων βαρυόνιων, lambda-b particles)
Ερευνητές στο CERN, που εργάζονται στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), φαίνεται πως βρήκαν ενδείξεις της παραβίασης C-P σε βαρυόνια.
 [ο επιταχυντής LHC αναπτύσσεται σε υπόγεια κυκλική σήραγγα περιφέρειας 27 χιλιομέτρων που επιτρέπει στα πρωτόνια να επιταχύνονται σε πολύ υψηλές ενέργειες] 
Τα βαρυόνια είναι μία κατηγορία υποατομικών σωματιδίων (τα δομικά στοιχεία της ύλης τα πρωτόνια και τα νετρόνια, είναι βαρυόνια) η οποία σε περίπτωση ασυμμετρίας θα μπορούσε να δικαιολογήσει την επικράτηση της ύλης στο σύμπαν. Τα βαρυόνια lambda-b, αποτελούνται από τρία κουάρκ και καθόλου αντικουάρκ
Χρησιμοποιώντας τον ανιχνευτή του πειράματος LHCb, η ομάδα παρήγαγε τεράστιες ποσότητες από έναν συγκεκριμένο τύπο βαρυονίου (Λb0) και των αντισωματιδίων του. Στη συνέχεια, μελέτησε τη διάσπασή τους σε πρωτόνια (αντιπρωτόνια) και τρία φορτισμένα σωματίδια που ονομάζονται pions, καθώς συγκρούονται.
όπως γράφουν οι ερευνητές  στην ιστοσελίδα του LHCb  «Η διαδικασία αυτή είναι εξαιρετικά σπάνια και δεν είχε παρατηρηθεί στο παρελθόν»
Το γεγονός ότι αυτά τα σωματίδια διασπώνται σε διαφορετικά «συστατικά» είναι σημαντικό, επειδή η παραβίαση C-P θα μπορούσε να εκδηλωθεί στη διαφορά ή ασυμμετρία ανάμεσα στις ποσότητες ύλης και αντιύλης.
εάν το εύρημα επιβεβαιωθεί, θα μπορούσε να εξηγήσει την ύπαρξη όλης της ύλης στο σύμπαν και  γιατί δεν είχε εξουδετερωθεί από την αντιύλη πριν από πολύ καιρό.
(a discovery is claimed when this value reaches 5 standard deviations)
 αναφορά στο περιοδικό: Nature Physics , DOI: 10.1038 / nphys4021
επικεφαλής της ομάδας ερευνητών ο David MacFarlane at the SLAC National Accelerator Laboratory in Menlo Park, California,  και ο  Nicola Neri of the National Institute for Nuclear Physics in Milan, Italy.
περίληψη του άρθρου δημοσιεύτηκε στο  New Scientist magazine στις 7 February 2017
πηγή 2-2-2017

https://home.cern/about/updates/2017/01/new-source-asymmetry-between-matter-and-antimatter
https://www.newscientist.com/article/2120459-lhc-sees-matter-and-antimatter-misbehaving-in-alternate-particle/

 http://lhcb-public.web.cern.ch/lhcb-public/Welcome.html#BaryonCP

Δεν υπάρχουν σχόλια: