Dnes, 2. augusta 2004, fyzici častíc z Veľkej Británie a z celého sveta pracujúci na experimente BABAR v Stanfordovom lineárnom urýchľovacom stredisku (SLAC) v USA, oznámili vzrušujúce nové výsledky preukazujúce dramatický rozdiel v správaní sa hmoty a antihmoty. Ich objav môže pomôcť vysvetliť, prečo vo vesmíre, v ktorom žijeme, dominuje hmota, skôr ako obsahuje rovnaké časti hmoty a antihmoty.
Urýchľovač PEP-II SLAC zráža elektróny a ich náprotivky antihmoty, pozitróny, a vytvára tak množstvo exotických párov ťažkých častíc a párov známych ako B a anti-B mezóny. Tieto zriedkavé formy hmoty a antihmoty sú krátkodobé a postupne sa rozpadajú na ďalšie ľahšie subatomárne častice, ako sú kaóny a pióny, čo je možné vidieť v experimente BABAR.
„Keby nebol žiadny rozdiel medzi hmotou a antihmotou, mezón B aj mesón anti-B by vykazovali presne rovnakú schému rozkladu. Naše nové meranie však ukazuje príklad veľkého rozdielu v miere úpadku. “ uviedol Marcello Giorgi z SLAC, Univerzita v Pise a INFN, hovorca spoločnosti BABAR.
Preosievaním rozpadom viac ako 200 miliónov párov mezónov B a anti-B experimentátori objavili výraznú asymetriu hmoty a antihmoty. „Našli sme 910 príkladov rozpadu mezónov B na kaón a pion, ale iba 696 príkladov pre anti-B,“ vysvetlil Giorgi. „Nové meranie je do značnej miery výsledkom vynikajúceho výkonu akcelerátora SLP PEP-II a účinnosti detektora BABAR. Urýchľovač teraz pracuje trojnásobne oproti svojmu konštrukčnému výkonu a BABAR dokáže zaznamenať asi 98% zrážok. “
Zatiaľ čo BABAR a ďalšie experimenty už predtým pozorovali asymetrie hmoty a antihmoty, je to prvýkrát, čo sa zistil rozdiel jednoduchým spočítaním počtu rozpadov B a anti-B mezónov do rovnakého konečného stavu. Tento efekt sa nazýva priame porušenie CP a zistilo sa, že je 13%; podobný účinok sa vyskytuje aj pri rozpadoch Kaons a antiKaons, ale iba na úrovni 4 dielov na milión!
„Je to silný a presvedčivý signál priameho porušenia CP v rozpadoch B, čo je typ asymetrie hmoty a antihmoty, ktorá sa očakávala, ale predtým nebola pozorovaná. S týmto objavom sa celý obraz asymetrií hmoty a antihmoty spája do súvislého obrazu. Som veľmi nadšený a potešený, keďže sa jedného z mojich postgraduálnych študentov Carlos Chavez, ktorý je v súčasnosti v SLAC, priamo zúčastnil. “ povedal Christos Touramanis z University of Liverpool.
Dan Bowerman, člen tímu BABAR z Imperial College dodáva: „Keď vesmír začal veľkým treskom, hmota a antihmota boli vytvorené v rovnakom množstve. Všetky pozorovania však naznačujú, že žijeme vo vesmíre tvorenom iba hmotou. Musíme sa opýtať, čo sa stalo s antihmotou? Práca v spoločnosti BABAR nás približuje k odpovedi na túto otázku. “
Jemné rozdiely medzi správaním hmoty a antihmotou musia zodpovedať za nerovnováhu hmoty a antihmoty, ktorá sa vyvinula v našom vesmíre. Naša súčasná znalosť týchto rozdielov je však neúplná a nedostatočná na to, aby sme zodpovedali za dominanciu pozorovanej látky. Porušenie CP je jednou z troch podmienok načrtnutých ruským fyzikom Andreim Sacharovom, aby zodpovedala za pozorovanú nerovnováhu hmoty a antihmoty vo vesmíre.
Profesor Ian Halliday, výkonný riaditeľ Rady pre výskum častíc a astronómie, ktorý financuje účasť Spojeného kráľovstva na programe BABAR, uviedol: „Stále ešte stále úplne nerozumieme, ako sa vyvinula záležitosť, v ktorej dominuje vesmír, v ktorom žijeme. Tento nový výsledok a nedávne súvisiace merania v BABAR a ďalšie experimenty po celom svete však značne pokročili v našom porozumení v tejto oblasti. V tejto základnej otázke je stále čo objavovať a učiť sa. “
Pôvodný zdroj: PPARC News Release
