یافتن نشانه‌ای تازه از راز تسلط ماده بر پادماده

تحقیقات جدیدی در حوزه فیزیک ذرات نشان می‌دهد که نقض تقارن CP در فرآیند واپاشی باریون‌های چارم‌شده به مراتب بالاتر از تصورات پیشین است؛ کشفی که می‌تواند نقطه عطفی در حل معمای نابرابری ماده و پادماده در کیهان باشد.

یکی از بزرگ‌ترین معضلات کیهان‌شناسی، تفوق چشمگیر ماده بر پادماده در کل جهان است. نقض تقارن بار و پاریته (CP violation) به عنوان یکی از عوامل کلیدی در توضیح این عدم‌تعادل به حساب می‌آید. در حالی که پیشتر تحقیقات روی مزون‌های چارم‌شده نشانه‌هایی از این نقض را به نمایش گذاشته بودند، اما ارزیابی مشابه در مورد باریون‌های چارم‌شده به نتایج روشنی نرسیده بود.

در حال حاضر، پروفسور «شیاو-گانگ هه» و دکتر «چیا-وی لیو» از مؤسسه «تسونگ-دائو لی» در دانشگاه شانگهای به کمک نظریه تقارن SU(3) و مکانیزمی به نام «پخش مجدد در حالت نهایی» (final-state re-scattering) نشان داده‌اند که احتمالاً نقض CP در واپاشی باریون‌های چهارم‌شده به مراتب قوی‌تر از پیش‌بینی‌های قبلی است.

پخش مجدد در حالت نهایی به عنوان یک عامل کلیدی در تقویت اثرات نقض تقارن عمل می‌کند. این فرآیند از طریق تعاملات ثانویه بین ذرات در وضعیت نهایی، فازهای قوی ضروری برای به‌وجود آمدن نقض CP را شکل می‌دهد. براساس پیش‌بینی‌های این تحقیق، مقدار عدم‌تقارن ماده و پادماده در واپاشی این باریون‌ها می‌تواند به حدود یک‌هزارم برسد، رقمی که به‌وضوح فراتر از برآوردهای قبلی است.

 

این گروه تحقیقاتی به نتایجی دست یافت که نشان می‌دهد این فرآیند واپاشی قادر است اثرات نقض CP را به میزانی معادل یک مرتبه بیشتر از آنچه قبلاً پیش‌بینی می‌شد، تولید کند — همان‌طور که در دو نمودار مربوط به کوارک‌های چپ نشان داده شده است. منبع: Science China Press.
 
مؤسسه Tsung-Dao Lee که در سال ۲۰۱۷ در شانگهای تأسیس شده است، به کشف اصول بنیادین طبیعت معطوف است. پروفسور هه با تأکید بر اهمیت این پژوهش بیان کرد: «مطالعه نقض CP در ذرات چارم، افق‌های جدیدی برای آزمایشات تجربی و درک سازوکارهای بنیادین کیهان می‌گشاید.» این یافته‌ها همچنین می‌توانند به آزمایش جدی برای مدل استاندارد فیزیک و حتی کشف پدیده‌های جدید منجر شوند.

در حال حاضر آزمایش‌هایی نظیر BESIII، LHCb و Belle II امکاناتی برای بررسی این پدیده فراهم کرده‌اند و انتظار می‌رود تأسیسات آینده مانند مرکز Super Tau-Charm Facility در چین، با دقت بالاتر، به پیشبرد پژوهش‌های تحولی در این حوزه کمک کند.

مشاهده بیشتر

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا