ولأول مرة قام المسرع الكبير في جنيف بقياس "عدم التماثل الزمني" بين المادة والمادة المضادة. على الرغم من أن النموذج القياسي قد يفسر هذه الظاهرة، إلا أن هذا الاكتشاف يمثل طريقة أخرى لقياس عدم التوازن بين الجسيمات، كما نأمل أيضًا للتنبؤ بفيزياء جديدة
أحد الألغاز الكبيرة في الفيزياء هو فائض المادة في الكون عن المادة المضادة. ويعني كسر التوازن أن قوانين الطبيعة تملي سلوكًا مختلفًا بين المادة والمادة المضادة. النموذج القياسي، الذي يصف القوانين الفيزيائية للجسيمات في الطبيعة، يفسر عدم التماثل بمساعدة "كسر CP". إذا قمنا بتغيير إشارة شحن المادة وعكسناها في الفضاء (التكافؤ)، فسوف تتصرف بشكل مختلف فيما يتعلق بالمادة المضادة المقابلة لها (وبنفس الطريقة أيضًا فيما يتعلق بالتحول الذي يتم على المادة المضادة). عندما ينكسر التناظر، يعلم الفيزيائيون أنه يتم إنشاء خلل في التوازن بين الجسيمين، ولكن على الرغم من الآلية الأنيقة، فإن هذه الظاهرة تتنبأ باختلال ضعيف في التوازن بدلاً من هيمنة واضحة للمادة على المادة المضادة. وإلى يومنا هذا يبقى اللغز مفتوحا وليس لدينا آلية مثبتة تفسر الخلل الذي بدأ من سفر التكوين.
تم اكتشاف كسر CP لأول مرة منذ خمسة عقود على مقياس K0 وفي وقت لاحق أيضا في عام 2001 في الغذاء ب0 وفي جزيئات أخرى. ولوحظ هذا الكسر أيضًا في التقرير الأخير لفريق البحث في LHCb Shesran على مقياس D0. يمكن للفيزيائيين ملاحظة هذه الظاهرة بإحدى طريقتين: يمكن أن تكون نسبة اضمحلال جسيم معين إلى جسيم آخر مختلفة بالنسبة إلى مكافئ الجسيم المضاد، أو في الطريقة الثانية المعروفة باسم "عدم التماثل المعتمد على الزمن" والتي يتم التعبير عنها بالتغير من عمر الجسيمات. وينتج التغير في العمر عن التذبذبات التلقائية التي يحدثها الجسيم بينه وبين نظيره للجسيم المضاد.
كسر التماثل
حتى الآن، لم يتم ملاحظة كسر التناظر إلا من خلال الشذوذ في مقدار الاضمحلال، ولكن في المؤتمر التاسع عشر الذي عقد في سارن فيما يتعلق بالكوارك "الجميل" أو "السفلي"، أبلغ فريق بحث LHCb لأول مرة عن "عدم التماثل الزمني" بين المادة والمادة المضادة في المقياس Bs0 يتكون من كوارك s وكوارك مضاد b، عندما يضمحل إلى مقياس -K. قام الباحثون بجمع البيانات من التشغيلين الأول والثاني للمسرع الكبير وحصلوا على إحصائية قدرها 6.7 سيجما، وهو ما يتجاوز بكثير المطلوب (5 سيجما). يضيف المتحدث باسم LHCb أن "زمن دورة التذبذب بين المادة والمادة المضادة للتوازن Bs0 ويحدث ذلك حوالي ثلاثة آلاف مليار مرة في الثانية، لكن على الرغم من السرعة الهائلة، إلا أن الدقة العالية لأجهزة الكشف سمحت للباحثين بتحديد مكان التأثير وقياسه. إن الملاحظة الأولى لعدم التماثل الزمني هي علامة فارقة في البحث عن الفرق بين المادة والمادة المضادة."
كخطوة تالية، كما ورد في الإصدار، يخطط فريق البحث لمقارنة أحدث القياسات مع القياسات السابقة لكسر CP لفهم مدى تطابقها مع النموذج القياسي. فقط بعد هذه المقارنة سيتمكن الباحثون من معرفة ما إذا كان قد تم اكتشاف فيزياء جديدة قد تشير إلى عملية غير معروفة كسرت اختلال التوازن بين المادة والمادة المضادة منذ بداية الكون.
للحصول على عرض تقديمي من المؤتمر التاسع عشر لـ LHC b الذي قدم البيانات المتعلقة بكسر التناظر الزمني، انقر فوق כאן
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 7
يوسف قارئ عادي حتى لو كان يحب المعرفة
ويواجه العلم صعوبة في فهم المصطلحات المعقدة
التي تظهر هنا
ولهذا السبب قلة الردود
بلاه بلاه بلاه بلاه بلاه بلاه بلاه بلاه بلاه
كلما اكتشفت أكثر، قل فهمك. أعتقد أننا لن نعرف الإجابة أبدًا.
لا تزال بنية الكون غامضة وغير مفهومة، ولم تتم الإجابة على سؤال ما هي المادة.
لا يزال مفهوم القوة يحتل مكانة بارزة في الفيزياء النظرية، على الرغم من أنه يُنظر إليه على أنه عبارة لا معنى لها.
ويظل الزمن هو الاختفاء الكبير، وليس من المفهوم على الإطلاق كيف يتحرك الضوء في الفضاء الفارغ.
لقد ظلت الفيزياء النظرية عالقة في مكانها لمدة 100 عام، وحان الوقت لإيقاظها.
سيتم إنشاء حالة اليقظة من خلال مفهوم جديد للوقت السلبي.
عالم جديد رائع - لك أن تحكم
المفهومان الأساسيان في الكون النيوتوني هما القوة والمادة
المفهومان الأساسيان في عالم أينشتاين هما الطاقة والمادة
المفهومان الأساسيان في الكون العصبي هما الطاقة والوقت السلبي.
http://img2.timg.co.il/forums/2/7512af65-e1e5-47ac-af36-b3654d2d790b.pdf
أ. أسبار
عزيزي جوزيف،
ممكن بالتأكيد. هناك العديد من الآليات لكسر التماثل. يمكن أن يحدث كسر التماثل تلقائيًا أو يمكن أن يحدث عند إجراء تغيير فعلي على النموذج. أود أن أقول إن السؤال الأكثر إثارة للاهتمام هو في أي العمليات يحدث الانقطاع التلقائي في نموذج يبدو فيه التناظر موجودًا. وعلى حد علمنا، فإن هذه الآلية تختفي في درجة الحرارة ويميل التناظر إلى الانخفاض مع توسع الكون وتبريده. ولهذا السبب يدعي الفيزيائيون أنه في بداية الكون، عندما كان الجو حارًا وكثيفًا، كان التناظر في الطبيعة هو الأكثر ثراءً. إذا تعلمون، فمن هذه الفكرة أيضًا يأتي مبدأ توحيد القوى في الطبيعة الذي كان من المفترض أنه تم التنبؤ به في بداية الكون، عندما كان التناظر هو الأغنى وكانت القوى متشابهة في القوة. في واقع الأمر، فإن الادعاء بأن التماثل يزداد عندما ترتفع درجة الحرارة له مثال مضاد (يتم التحقيق في هذا والأفكار المحيطة به هذه الأيام، بما في ذلك أنا شخصيا). على ما يبدو، خلف عدم التماثل بين المادة والمادة المضادة يختبئ مبدأ أعمق أو قوة أخرى تكسر التوازن، تتجاوز النموذج القياسي، الذي لم يتلق بعد تأكيدا أو مصدرا نظريا ثابتا.
أتساءل عما إذا كان بإمكان أي شخص أن يشرح سبب ميل التناظر إلى الانكسار. لماذا يوجد واحد أكثر من الآخر؟
قلة الردود في الموقع، ربما تدل على ضائقة مالية لأشخاص يكافحون من أجل لقمة العيش وليس في أمور في الجزء الأعلى من الهرم، أهمية في النفوس.
شكرا لهذه المادة مثيرة للاهتمام. والآن يتبين أن كسر التماثل هو "ظاهرة" تتعلق بالطعام وليس مجرد حالة محلية.
يبدو أن توضيح هذه القضية يمثل بالفعل فرصة لشيء جديد في مجال المادة: إما لدقة/تحسين كبير للنموذج القياسي (بديل معقول) أو لنموذج جديد في الفيزياء إذا ومتى تم توفير بيانات ونتائج أكثر اتساقًا. المتراكمة التي لا تتفق مع النظرية الحالية ويمكن تفسيرها بنظرية جديدة (أقل احتمالا، ولكنها ليست مستحيلة في غضون بضعة عقود).
من الممكن أن يفسر هذا أسئلة أساسية مثل سهم الزمن، والجاذبية، وفهم جديد لما يُنظر إليه اليوم بشكل عام على أنه مادة مظلمة، وما إلى ذلك، من يدري.