ضد ماده کشف نشان می دهد سرنخ در مورد جهان را آغاز

در آغاز وجود ماده و ضد ماده و پس از آن وجود دارد مهم است. چرا ؟ این سوال یکی از تعریف اسرار فیزیک است. برای چندین دهه نظریه پردازان باید آمد تا با راه حل های بالقوه بیشتر مربوط به وجود ذرات اضافی فراتر از گونه های شناخته شده در جهان است. هفته گذشته دانشمندان اعلام وسوسه انگیزی یافته است که نقطه نسبت به یک راه حل ممکن است اما اطلاعات سقوط کوتاه از قطعی کشف. هر چه پاسخ نهایی است که حل و فصل این سوال ممکن است به ما بگویید بیشتر از فقط چرا ما در جهان زندگی می کنند و از توجه به آن می تواند افشای اسرار از اولین دوره از کیهان و یا حتی اتصال ما را به نامرئی ماده تاریک است که کسانی دانشمندان است.

بسیاری از نظریه ها در مورد چگونگی موضوع رو دست بالا بیش از ضد ماده به دو اردوگاه اصلی. یکی به نام الکتروضعیف baryogenesis, مسلم نسخه های اضافی از بوزون هیگز—ذره مرتبط با چگونه هر چیز دیگری می شود جرم است. اگر این هیگز عموزاده وجود آنها می تواند کمک به تنظیم کردن ناگهانی انتقال فاز شبیه به تغییر زمانی که آب از مایع به گاز اولیه در جهان است که ممکن است منجر به کمی بیشتر ماده نسبت به ضد ماده در فضا است. هنگامی که ماده و ضد ماده در تماس, آنها یکدیگر را نابود بنابراین بسیاری از مسائل در جهان جوان خواهد نابود شده اند پشت سر گذاشتن فقط یک مازاد توجه به کهکشان ها و ستاره ها و سیارات در اطراف ما.

دیگر پیشرو نظریه به نام leptogenesis ساقه به جای استفاده از نوترينو. این ذرات بسیار سبکتر از کوارک و با تصویب از طریق کیهان ethereally به ندرت توقف برای ارتباط برقرار کردن با هر چیزی در همه. با توجه به این سناریو در علاوه بر این به طور منظم نوترينو ما می دانیم وجود دارد بسیار سنگین نوترينو است که بسیار عظیم الجثه است که آنها شده اند می تواند جعلی تنها از فوق العاده انرژی و درجه حرارت در حال حاضر فقط پس از انفجار بزرگ که جهان بسیار داغ و متراکم. هنگامی که این ذرات به ناچار شکست را به کوچکتر بیشتر پایدار گونه تفکر می رود آنها ممکن است تولید کرده اند کمی بیشتر ماده نسبت به ضد ماده با محصولات منجر به این ترتیب ما امروز می بینیم.

دو رمز و راز برای قیمت یک

اعلام اخیر که توسط دانشمندان ساخته شد در T2K (Tokai به Kamioka) آزمایش در ژاپن ارائه می دهد و امیدوار نشانه برای leptogenesis مفهوم است. این آزمایش مشاهده نوترينو به عنوان آنها سفر از طریق 300 کیلومتر زیرزمینی و تغییر بین سه نوع یا طعم—عجیب و غریب توانایی نوترينو به نام نوسان. این T2K محققان شناسایی بیشتر نوسانات در نوترينو از در antineutrinos نشان می دهد این دو نه فقط به عنوان آینه از یکدیگر اما در واقع رفتار متفاوت است. از جمله تفاوت بین ذرات و ضد ماده همتای نقض CP نامیده می شوند و این قوی سرنخ در تلاش برای درک اینکه چگونه ماده outran ضد ماده پس از جهان متولد شد. “ما همین حالا تماس بگیرید و آن را کشف و در عین حال می گوید:” T2K عضو تیم چانگ Kee یونگ از دانشگاه استونی بروک. این آزمایش در حال حاضر رد این احتمال که نوترينو صفر نقض CP با 95 درصد اطمينان و این نکات نشان می دهد که این ذرات ممکن است صفحه نمایش حداکثر مقدار ممکن از نقض CP مجاز است. هنوز اطلاعات بیشتر و احتمالا در آینده آزمایش خواهد شد نیاز به دقت اندازه گیری چقدر نوترينو و antineutrinos متفاوت است.

حتی اگر فیزیکدانان را قطعی کشف نقض CP در نوترينو آنها نمی خواهد که به طور کامل حل شد کیهانی ضد ماده سوال. چنین پیدا کردن خواهد بود “لازم اما نه کافی” برای اثبات leptogenesis می گوید Seyda Ipek یک فیزیکدان نظری در دانشگاه کالیفرنیا در ارواین. نیاز دیگری از نظریه این است که نوترينو و antineutrinos تبدیل به همان چیزی که. چگونه است که ظاهری تناقض ممکن است ؟ ماده و ضد ماده در حال فکر به یکسان به جز یک معکوس الکتریکی است. نوترينو داشتن هیچ هزینه ای می تواند هر دو در همان زمان.

اگر این امکان مورد است, آن همچنین می تواند توضیح دهد که چرا نوترينو آنقدر نور—شاید کمتر از شش میلیون جرم الکترون. اگر نوترينو و antineutrinos هستند آنها ممکن است به دست آوردن توده با تعامل با میدان هیگز (که مرتبط با بوزون هیگز) به عنوان بزرگ ترین ذرات انجام, اما از طریق یک فرآیند به نام ساز و بالا و پایین رفتن. خود را ضعیف توده ها خواهد بود معکوس متناسب برای کسانی که از سنگین نوترينو به وجود آمد که در جهان اولیه. “هنگامی که یکی بالا و دیگری پایین است مانند بالا و پایین رفتن” Ipek می گوید.

“Leptogenesis بسیار ظریف راهی برای توضیح چیزهایی که می گوید:” جسیکا ترنر یک فیزیکدان نظری در Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) در بتیویا بیمار. “اولا شما جواب همین دلیل بیشتر وجود دارد ماده نسبت به ضد ماده. و دوم شما توضیح دهد که چرا نوترينو را کوچک مانند توده ها.” شواهدی وجود دارد که نوترينو را در خود ضد ماده می تواند همتایان آمده از آزمایش جستجو برای استدلال واکنش به نام neutrinoless دو beta decay که تنها می تواند رخ دهد اگر نوترينو قادر به نابودی خود را به عنوان ماده و ضد ماده را در تماس است. حتی این پیدا کردن هر چند نه به طور کامل اثبات leptogenesis صورت گرفت. “اگر شما اندازه گیری بیشترین امکان نقض CP ما می توانید ببینید و اگر شما مشاهده شده است که نوترينو بودند خود را antiparticles ما می گویند که شواهد ضمنی و مستقیم نیست شواهد” ترنر می گوید.

اتصال به Dark Sector

دیگر نظری گزینه روی میز الکتروضعیف baryogenesis ممکن است آسان تر به بررسی فیزیکدانان می گویند. در حالی که ایجاد سنگین نوترينو درگیر در leptogenesis به احتمال زیاد خواهد بود فراتر از قابلیت های شتاب دهنده ذرات اضافی هیگز bosons پیش بینی شده توسط این نظریه فقط ممکن است نشان می دهد تا در برخورددهنده بزرگ هادرون می گوید: Marcela Carena رئیس vogue. co. uk را گروه فیزیک نظری. حتی اگر دستگاه را نمی کند آنها را به طور مستقیم این هیگز بستگان می تواند ماهرانه اما detectably تعامل با سنتی هیگز bosons آن را به تولید.

الکتروضعیف baryogenesis نیز نیاز به اضافی نقض CP در جهان اما نه به طور خاص در نوترينو. در واقع نقض CP در حال حاضر کشف شده است در کوارک هر چند در چنین مقادیر که آن را توضیح ماده-ضد ماده عدم تعادل. یک جای این نظریه را از دست رفته نقض CP ممکن است پنهان شده است و به اصطلاح dark sector—قلمرو نامرئی ماده تاریک است که فکر را تا بیشتر از این ماده در فضا است. شاید ماده تاریک و ضد ماده تاریک رفتار متفاوت و این تفاوت می تواند توضیح دهد که جهان ما را به عنوان ما آن را می دانم. “خط من از کار شده است در تلاش برای اتصال ماده-ضد ماده عدم تعادل در جهان به این ایده که ما می دانیم که ما نیاز به چیزی است که ما را دیده اند تا کنون به منظور توضیح ماده تاریک” Carena می گوید.

شواهد برای الکتروضعیف baryogenesis می آید نه فقط از طریق تشخیص اضافی ذرات هیگز اما همچنین از طریق آزمایش های متعدد شکار ماده تاریک و تاریک بخش. اگر یک cosmological گذار فاز رخ داده است در مدت کوتاهی پس از انفجار بزرگ به عنوان نظریه فرض آن ممکن است تولید امواج گرانشی است که می تواند بر آینده آزمایش مانند لیزر تداخل فضا آنتن (لیزا), یک فضای مبتنی بر جاذبه-موج آشکارساز با توجه به راه اندازی در 2030s.

در نهایت هر چند جهان می تواند ما را متعجب. شاید نه leptogenesis و نه الکتروضعیف baryogenesis رخ داده است. “کسانی هستند که نه تنها دو گزینه—نظریه قلمرو بسیار وسیع و” Ipek می گوید. او به تازگی کار بر روی یک مدل مربوط به نقض CP در تعامل قوی از کوارکها در داخل پروتون و نوترون و برای مثال نظریه پردازان به دنبال بسیاری از ایده های دیگر نیز هست. “من فکر می کنم ما نیاز به اجازه دهید خودمان کشف تمام امکانات” ترنر می گوید. “طبیعت unravels به عنوان آن را ندارد; ما نمی توانیم کنترل آن است. ما فقط سعی می کنیم آن را درک کنند.”

در ضمن قطعی گیری از نقض CP در نوترينو حداقل در دید. پروژه های آینده مانند در اعماق زمین Neutrino آزمایش (تلماسه) و T2K جانشین Hyper-Kamiokande (Hyper-K) باید با حساسیت مورد نیاز برای حسابداری دقیق. “این T2K اطلاعات به عنوان جالب به عنوان آنها می تواند نگاه می گوید:” تلماسه co-سخنگوی اد Blucher از دانشگاه شیکاگو است. “این باعث می شود من بسیار هیجان زده است که وجود دارد می تواند چیزی جالب برای مطالعه در نسل بعدی از آزمایش های که در حال آمدن است.”

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>