Физики нашли новое нарушение симметрии вещества и антивещества

Физики обнаружили новое нарушение симметричности свойств частиц и античастиц, которое может позволить объяснить, почему в нашей Вселенной вещества значительно больше, чем антивещества, сообщает журнал Nature.

Сотрудники коллаборации Belle, объединяющей более 50 научных учреждений по всему миру, исследовали распад B-мезонов (заряженного мезона B⁺ и нейтрального мезона B⁰) и их античастиц (соответственно B^- и анти-B⁰). Оказалось, что нейтральный мезон распадается чаще своей античастицы, а заряженный – реже.

Античастица – двойник другой частицы, имеющий ту же массу, но противоположный заряд (а также некоторые другие противоположные характеристики). Неэлементарные нейтральные частицы также могут иметь античастицы, если кварки, из которых состоят двойники, являются античастицами по отношению друг к другу.

В современной Вселенной вещества значительно больше, чем антивещества. Между тем, непосредственно после Большого взрыва они существовали в равных количествах. Большая часть и вещества, и антивещества должна была бы аннигилировать, в результате чего Вселенная была бы заполнена электромагнитным излучением, а уцелевшего вещества было бы слишком мало для образования звезд и планет и тем более возникновения жизни. Физики предполагают, что какая-то несимметричность свойств вещества и антивещества – так называмое нарушение зарядовой и пространственной четности (CP-violation) – привела к тому, что антивещество было почти полностью уничтожено, а большая часть вещества сохранилась.

Некоторые нарушения четности уже обнаружены, но они недостаточно велики, чтобы объяснить доминирование вещества во Вселенной, поэтому их поиск продолжается.

Сотрудники Belle использовали расположенный в Японии ускоритель KEK для столкновения электронов с их античастицами – позитронами. Столкновение приводит к выбросу энергии и формированию B-мезонов четырех типов: нейтральных (B⁰) и их античастиц (анти-B⁰, часто обозначается B⁰ с чертой наверху, англ. B-bar); положительно заряженных (B⁺) и их античастиц (B^-). Все B-мезоны нестабильны и довольно скоро распадаются на другие частицы (каоны и пионы).

В 2004 году было обнаружено первое нарушение симметрии в B-мезонах: нейтральные B-мезоны распадались чаще, чем нейтральные анти-B-мезоны. Можно было бы ожидать подобной асимметричности и в поведении заряженных B-мезонов, то есть считать, что античастицы распадаются реже. Однако впоследствии появились основания полагать, что асимметричность действительно есть, но устроена она прямо противоположным образом: античастицы раcпадаются чаще.

Накопив данные о 535 миллионах распадов B-мезонов и их античастиц, сотрудники Belle установили с гораздо более высокой, чем раньше, степенью достоверности, что нейтральные частицы распадаются на 10 процентов чаще, чем их античастицы, а заряженные частицы – на 7 процентов реже, чем их античастицы.

Похожие результаты получила недавно коллаборация Babar (данные еще не опубликованы), которая работает с американским ускорителем SLAC в Стэнфорде. Противоположность асимметричностей плохо укладывается в рамки Стандартной модели – господствующей на данной момент теории.

В Республике Алтай нашли еще два фрагмента "Протона"

В Усть-Канском районе Республики Алтай обнаружили еще два фрагмента запущенной с Байконура ракеты-носителя "Протон", сообщает "Интерфакс".

По словам районной администрации, фрагменты были найдены уже после того, как сотрудники Роскосмоса вывезли с территории района пять обнаруженных ранее обломков "Протона".

Новые фрагменты были обнаружены вблизи села Коргон. Село находится неподалеку от населенных пунктов Владимировка и Усть-Кумир, куда после запуска "Протона-М" с американским спутником "АМС-14" 15 марта упали четыре обломка ракеты-носителя, оказавшись таким образом за пределами официального района падения. Пятый из найденных ранее фрагментов упал в 120 метрах от окраины села Келей.

Размер одного из новых обломков – 2 на 2 метра, второй фрагмент чуть меньше. Размер самого большого из вывезенных Роскосмосом обломков составлял 5 на 2,5 метра.

В районной администрации отметили, что глава района Леонид Маиков обратился к Роскосмосу с просьбой расширить официальный район падения обломков ракет-носителей, а также, как уже сообщалось ранее, выделить средства на строительство диагностического центра для местных жителей. Маиков утверждает, что год от года в районе растет число онкологических больных, и связано это именно с падением фрагментов ракет-носителей.