Вчені вперше вимірюють міцність взаємодії частинок антиматтера Bashny.Net

Великий вибух, початок Всесвіту, виробленої матерії та антиматтера в рівних розмірах. Але наш сучасний світ не схожий на це. Антиматтер дуже рідко. Це величезна загадка, говорить Aihon Tan, фізика Bruhaven бере участь у аналізі даних, зібраних STAR Relativistic Ion Collider (RHIC) детектор. І хоча ця таємниця відома десятиліттями, вона залишається однією з найбільших проблем науки до цього дня, мало спекуляції на цій темі. Все, що ми дізнаємось про природу антиматтера, теоретично сприяємо розв’язанню цієї проблеми. й

У зв’язку з фрагментами зіткнень, які відтворюють умови самого початку Всесвіту, вчені вперше вимірювали міцність взаємодії пар антипротонів. Як і сила, яка тримає звичайні протони разом в ядрах атомів, сила між антипротонами є привабливим і потужним.

Досліди проводилися на акселераторі RHIC за допомогою Національної лабораторії енергій Brookhaven в складі ядерних фізико-економічних досліджень. Знахідки, опубліковані в журналі Nature, можуть обшити світло на більших шматках антиматтера, в тому числі антиматтерних нуклейок, які раніше знайшли на RHIC, і допомагають дослідникам відповісти на одне з найбільших питань науки: чому практично немає антиматтера в світі.

доб. 4



RHIC - це ідеальне місце для вивчення антиматтера, оскільки це одне з небагатьох місць на Землі, де можна створити цю мінливість в достатній кількості. Це робиться, збираючи нуклеї важкої атоми, як золото один з одним практично на швидкості світла. Ці зіткнення виробляють умови дуже схожі з тими, які переважали в всесвіті мікросекунди після Великої Тріги - при температурі 250,000 разів вище, ніж в центрі Сонця, коли все було закрито в розмірах одного атомного ядра. Ця енергія, упакована в крихітний простір, створює плазму фундаментальних будівельних блоків матерії, кварків і глюконів, а тисячі нових частинок — матки і антиматтера — в рівних кількостях.

«Ми отримали можливість виготовити достатню антиматуру для проведення цього дослідження», – каже Тань. Команда STAR раніше виявила і вивчала рідкісні форми антиматтера — включаючи антиальфа-частинки, найбільші антиматтерні нуклеї коли-небудь створюються в лабораторії, кожна складається з двох антипротонів і двох антинейтронів. Ці експерименти забезпечили деякі уявлення про те, як антипротони взаємодіють в таких великих композитних об'єктах. Але в цьому випадку «Сила антипротонів – це сукупність взаємодій з усіма іншими частинками», – каже Тань. Ми хотіли вивчити просту взаємодію непідйомних антипротонів, щоб отримати чистий вигляд цієї сили.

Щоб зробити це, вони виглядали в золоті зіткненні дані в STAR для пар антипротонів, які були досить тісні, щоб взаємодіяти, оскільки вони виникли з вогню початкового зіткнення.

«Ми бачимо багато протонів, базові будівельні блоки звичайних атомів, що виходять, і ми бачимо практично однакову кількість антипротонів», – розповідає Жанкевич Жанг, аспірант групи професора Ю-Ганг Ма з Шанхайського інституту прикладної фізики китайської академії наук, що працює під керівництвом Тана в Брукгавені. Антипротони виглядають схожими на протони, які ми знаємо, але так як вони антиматтер, їх заряд не позитивне, але негативно, тому вони вигнуті в протилежному вигляді в магнітному полі детектора. " З огляду на ті, які вражають один одного в детекторі, ми можемо вимірювати кореляції в певних властивостях, які дають нам уявлення про взаємодію між парою антипротонів, включаючи його міцність і діапазон, в якому він проявляється. Вчені виявили, що сила, що діє між парами антипротонів приваблює, як сильна ядерна сила, яка тримає звичайні атоми разом. З огляду на те, що вони вже виявили асоційовані стани антипротонів і антинейтронів – це не дивно. Коли антипротони закриваються разом, сильною взаємодією долає схильність однаково (негативно) заряджених частинок, щоб відбити один одного таким же чином, що позитивно заряджені протони зв'язуються в ядрі звичайної атоми.

Насправді ці вимірювання не показують різницю між речовиною і антиматтером у поведінці сильної сили. Це, в точності цих вимірювань, матерії та антиматтера здаються ідеально симетричними. Це означає, що принаймні з точністю, які вчені досягали, можна сперечатися, що асиметричні риси сильної взаємодії не можуть пояснити переважну кількість матерії в Всесвіті і відсутність протиматтера в ній.

Але вчені відзначають, що ми не знали, якщо ми не провели експерименти.

«Це багато способів тестування речовини / асиметрії антіматтера, і є більш точні тести, але крім точності важливо якісно перевірити її в різних напрямках». Цей експеримент є якісно новим тестом, говорить Річард Lednitsky, STAR вченим в Інституті ядерних досліджень в Дубні в Чехії. «Успішна реалізація методики, що використовується в цьому аналізі, відкриває цікаві можливості для вивчення деталей сильної взаємодії між іншими рясно виробленими видами частинок», – каже він, зазначив, що RHIC і LHC ідеально підходять для вимірювань, які важко зробити іншими способами. ми змінюємо світ разом! Приєднуйтесь до нас на Facebook, VKontakte, Odnoklassniki

Джерело: hi-news.ru