Великий адронний коллайдер дозволив зробити не одну сотню відкриттів і пролив світло на безліч деталей процесу, що призвів до появи Всесвіту. Але як відносно невелика установка здатна на таке?
Що сталося в найперші миті після того, як виник Всесвіт? Поки що фізики не можуть відповісти на це питання, тому що для моделювання процесів з такими енергіями й на таких тимчасових масштабах необхідні набагато більш потужні установки, ніж Великий адронний коллайдер. Однак, за допомогою ВАК дослідникам вже вдалося пролити світло на безліч загадок природи.
Наприклад, в одній з недавніх робіт фізикам на колайдері вдалося виміряти різницю в масах між двома частинками з рекордною точністю. Це дозволить нам дізнатися набагато більше про те, як виник Всесвіт. Стандартна модель фізики елементарних частинок описує фундаментальні частинки, з яких складається Всесвіт, і сили, що діють на них.
До елементарних частинок відносяться кварки, яких всього шість. Точно так само існує шість лептонів, серед яких електрон, його більш важкий кузен мюон, і ще більш важкий таон, кожен з яких має асоційоване нейтрино. У всіх кварків і лептонів також існують античастинки, які в усьому повторюють своїх побратимів, крім знака заряду.
Стандартна модель експериментально перевірено з неймовірною точністю, але має ряд істотних недоліків. 13,8 мільярда років тому Всесвіт був створений в результаті Великого вибуху. Теорія передбачає, що ця подія мала провести рівну кількість речовини і антиречовини. Однак сьогодні Всесвіт майже повністю складається зі звичайної матерії. Це називається баріонною асиметрією, і дотепер це явище не знайшло повного пояснення.
Щоб відповісти на це питання, фізики досліджують на ВАК процеси перетворення матерії в антиматерію і назад. Таке явище було відмічено, наприклад, у мезонів – частинок, що складаються з пари кварк-антикварк. За короткий проміжок часу кожна частка в складі мезона може перетворюватися в свого «анти-кузена». Але досі деталі такого перетворення були неясними, поки вченим на ВАК не вдалося виміряти різницю в масах між частинками, що входять до складу мезона і антимезона.
Але чому це так важливо? Відкриття дозволяє зрозуміти, чому у Всесвіті виникло менше антиматерії, ніж матерії. Для цього фізикам потрібно більше дізнатися про в процесі порушення CP-інваріантності, завдяки якому спостерігаються відмінності в процесах перетворення матерії в антиматерію і назад. Вже було показано, що деякі нестабільні частинки розпадаються не так, як відповідні їм частки антиматерії. Це, можливо, сприяло достатку матерії у Всесвіті.
За матеріалами The Conversation.
Натхнення: www.popmech.ru