amerikali
Yeni Üye
Antimatter'ın Sökülmesi Fizik Bulmacalarını Çözür: Gözlem Neden Önemlidir?
Dolandırıcı Bildirim
Bu makale bu nedenle İngilizce olarak mevcuttur. Teknik yardım ile tercüme edildi ve yayınlanmadan önce Editory inceledi.
Bunu bir daha gösterme.
Xueting Yang ve ekibi CERN CERN'den çekirdek araştırma merkezinden, şiddetli, su altı parçacıklarının – bu nedenle denilen baryozların – bozulmasında gözlemledi. Sözde CP yaralanması teorik olarak 60 yıldan fazla bir süre önce tahmin edildi-ancak hiç gözlenmedi. “Güçlü CP problemi”, fiziğin en az tahmin edilen açık sorularından biri olarak kabul edilir.
BARYON – Ne?
İlk alt teçhecilerin yapımından sonra, çok sayıda yeni temel parçacık bulundu – 1960'ların başında sayısı 400'den fazla büyümüştü. O zamandan beri oluşturulan sadece yeni parçacıkların temel bina blokları tarafından nasıl oluşturulabileceğini açıklayarak parçacık hayvanat bahçesine tekrar düzen getirdi.
Baryons bu temel yapı taşlarından üçünden oluşur – kuarklar. Atomik çekirdeklerin oluşturulduğu protonlar ve nötronlar tipik baryonlardır.
Bu standart model nasıl çalışır?
Standart model sadece birkaç, birkaç temel parçacık olduğunu varsayar. Parçacık hayvanat bahçesi bu basit temel modüllerden oluşur. Standart model nasıl olduğunu açıklıyor. Temel yapı taşlarının iki ailesi vardır: kuarklar ve leptonlar. Kuarlar ve leptonlar madde ve antimaddenden oluşur.
Belirli kuvvetler kuarklar ve leptonlar üzerinde çalışır. Açıkça söylemek gerekirse, kendi süper kahraman güçlerine sahip süper kahramanlar gibi. Örneğin, elektromanyetik alanlar elektronlar, çok güçlü etkileşim ve kuarklarda elektromanyetik etkileşim vb. Sadece bu kadar zayıf etkileşimin nötrino üzerinde bir etkisi vardır.
Temel parçacıklar arasındaki kuvvetler, bozon adı verilen sanal parçacıkların değişimi ile iletilir. Her özel kuvvet belirli bozonlar içerir. Her temel parçacık, bu tür sanal bozonları çevreleyen alanla sürekli olarak değiştirir.
Tüm kuark (lar)?
Kuarklar, asla yalnız görünmedikleri için, ancak üç veya üçte görünmedikleri için dikkat çekicidir. Ayrıca tamsayı elektrik yüküne sahip olmayan tek temel parçacıklardır.
“Lezzet” adı verilen altı tür kuark vardır: yukarı, aşağı, cazibe, garip, üst ve alt. Protonlar ve nötronlar yukarı ve aşağı kuarklardan oluşur. Kuarklar, bahsedilen güçlü etkileşimle bir arada tutulur.
Simetri ve koruma oranları
Çoğu fiziksel denklem şu ya da bu şekilde “simetrik” dir – ilk başta oldukça garip görünse bile. Bu, denklemlerin değişmediği anlamına gelir, örneğin koordinat sistemini yansıtır veya döndürürseniz, bir elektrik yükünün işaretini değiştirir veya zamanın seyrini çevirir.
Matematikçi Emmy Noether, bu spesifik simetrilerin her birinin SO -adlandırılmış bir bakım boyutu ile ilişkili olduğunu fark etti. Denklemler zaman açısından simetrik ise, örneğin genel sistemin enerjisi kalır.
Dikkate alınan kuvvete bağlı olarak, diğer simetriler ve böylece standart modeldeki bakım oranları geçerlidir. Örneğin, lepton sayısı korunmalıdır. Bir Lepton-Beta çürümesinde elektron açıldığından, işlem sırasında bir anti-Lepton da serbest bırakılmalıdır: Bu bir antineutrino.
Antimatter
Anti-Matters aslında sadece kuantum sayısında sıradan maddeden farklıdır-örneğin bir elektronun anti-materyal eşdeğeri, aynı kütleye, aynı spin'e sahip bir parçacıktır, ancak ters yük: pozitron. Anti-partiküller ve parçacıklar birbirleriyle buluşursa, radyasyon enerjisinin salınmasıyla birbirlerini silin.
Aslında, bu Big Bang'de de olmalıydı. Madde ve antimadter eşit parçalar halinde yaratılmış olmalı ve birbirlerini tamamen silmek zorunda kaldı. Ancak, evren maddeden oluşur.
CP yaralanması
CP simetrisi, bir yük alışverişini ve koordinat sisteminin bir yansımasını ifade eder. Nükleer güç denklemleri bu iki operasyondan sonra değişmezse, buna CP değişmez denir.
Standart modele göre, güçlü etkileşim, yani kuarkları bir arada tutan kuvvet CP değişmez değildir. Bu, maddenin ve antimaderin bozulmada farklı davranması gerektiği anlamına gelir.
Kozmolojik modeller, maddenin ve antimatter'in büyük patlamada aynı miktarlarda ortaya çıktığını varsayar, ancak bugünün evreninde madde antimadder'a hakim gibi görünmektedir. Bu dengesizlik muhtemelen maddenin ve antimatter'in davranışındaki farklılıklardan kaynaklanır: CP yaralanması.
Bu şimdi ne anlama geliyor?
Madde ve antimacik arasında teorik olarak tahmin edilen ve şimdi gözlemlenen fark, parçacık fiziğinin standart modelini doğrulamaktadır. Ancak neden sadece önemli patlamadan sonra sadece maddenin bırakıldığı sorusuna cevap vermiyor.
Ve başka soruları gündeme getiriyor: örneğin, bu asimetriyi gözlemlemenin neden bu kadar zor olduğunu ve neden çok muhtemel olduğunu. Çünkü standart model tarafından öngörülen CP yaralanması, evrendeki gözlenen madde ve antimitter arasındaki asimetri açıklamak için birçok büyüklük sırası tarafından çok düşüktür.
Bu, standart model tarafından öngörülenlerin ötesine geçen yeni CP yaralanması kaynaklarının varlığını gösterir. Bu kaynakların araştırılması LHC fizik programının önemli bir parçasıdır ve LHC'nin yerini alabilecek gelecekteki parçacık hızlandırıcılarına hızlandırıcılara devam etmelidir.
Bu yazı ilk olarak t3n.de.
(WST)
Ne yazık ki, bu bağlantı artık geçerli değil.
Boşa harcanan eşyalara bağlantılar 7 günden daha büyükse veya çok sık çağrıldıklarında geçersiz hale gelir.
Bu makaleyi okumak için bir Haberler+ paketine ihtiyacınız var. Bir haftayı şimdi yükümlülük altına almadan test edin – yükümlülük olmadan!