Gdyby nie ta asymetria, nas by nie było! Polscy naukowcy badają sekret materii i antymaterii!
Jedną z największych zagadek współczesnej fizyki pozostaje pytanie, dlaczego we Wszechświecie dominuje materia, skoro po Wielkim Wybuchu materia i antymateria powinny powstać w niemal identycznych ilościach. Odpowiedzi na to pytanie od lat szukają naukowcy badający zjawisko łamania symetrii CP, czyli subtelnych różnic w zachowaniu cząstek i ich antycząstek.
Obecnie międzynarodowy zespół badaczy z udziałem naukowców z Narodowego Centrum Badań Jądrowych przeprowadził najbardziej precyzyjne pomiary tego zjawiska w rozpadach hiperonów.
Badania skupiały się na hiperonach Xi – egzotycznych cząstkach zawierających dwa tak zwane kwarki dziwne. Ich rozpady są szczególnie interesujące dla fizyków, ponieważ pozwalają bardzo dokładnie analizować zachowanie materii na poziomie fundamentalnym. Dzięki temu można testować poprawność modelu standardowego, czyli teorii opisującej podstawowe cząstki i oddziaływania we Wszechświecie. Naukowcy wykorzystali dane z eksperymentu BESIII prowadzonego w Chinach. Analiza objęła znacznie większy zbiór danych niż wcześniejsze badania, co pozwoliło osiągnąć rekordową dokładność pomiarów parametrów rozpadu. Szczególną rolę odegrali polscy badacze, którzy uczestniczyli w opracowaniu metod analizy i interpretacji wyników.
Polskie badanie ma ogromne znaczenie
Uzyskane rezultaty nie wykazały nowych oznak łamania symetrii CP w badanym procesie. Z jednej strony oznacza to potwierdzenie przewidywań modelu standardowego, z drugiej jednak pokazuje, jak trudne jest znalezienie mechanizmów mogących wyjaśnić przewagę materii nad antymaterią we Wszechświecie. Mimo braku przełomowego odkrycia badanie ma ogromne znaczenie, ponieważ ustanawia nowy poziom precyzji pomiarów w fizyce barionów i tworzy solidną podstawę dla przyszłych eksperymentów. Praktyczna wartość takich badań wykracza poza samą kosmologię. Rozwijanie metod ultra precyzyjnych pomiarów, zaawansowanej analizy danych i technologii detektorów znajduje później zastosowanie również w innych dziedzinach nauki i techniki, między innymi w medycynie, elektronice czy informatyce. Tego typu eksperymenty napędzają rozwój nowoczesnych technologii obliczeniowych i aparatury badawczej.
Naukowcy podkreślają, że jeszcze dokładniejsze wyniki będą możliwe dopiero dzięki nowym generacjom akceleratorów i detektorów, które dostarczą znacznie większych ilości danych. Obecne badania są jednak ważnym krokiem w stronę lepszego zrozumienia procesów, które mogły zdecydować o tym, że istnieją gwiazdy, planety i życie, zamiast świata wypełnionego wyłącznie energią po wzajemnym unicestwieniu materii i antymaterii.
Źródło: Narodowe Centrum Badań Jądrowych
Czytaj też: Zapomnijcie o wiertłach! Naukowcy z SETI chcą wydobywać surowce w kosmosie za pomocą laserów
Grafika tytułowa: ThisisEngineering / Unsplash
