Fizikçiler bugün açıkladılar (24 Nisan), madde ve antimadde parçacıkları, İsviçre'de dev bir atom kırıcı içinde farklı davranıyorlar. Bu keşif, evrenin neden maddeden oluştuğunun ve tuhaf kardeşi olan antimadde olmayan şeyin çözülmesine yardımcı olabilir.
Tüm madde parçacıklarının, aynı kütleye sahip ancak karşıt yük ve spin ile antimadde karşıtlarına sahip oldukları düşünülmektedir. Evren, Big Bang ile 13,8 milyar yıl önce meydana geldiğinde, muhtemelen benzer miktarda madde ve antimadde vardı. Bu antimadde maddenin çoğunun madde ile çarpışmalarda yok edildiği düşünülüyor (ikisi buluştuğunda, birbirlerini yok ediyorlar) ve bugün evrendeki her şey maddenin küçük bir bolluğudur.
Materyalin antimadde üzerinde neden egemen olduğunu anlamak için, fizikçiler, bu ikiliğin nasıl davrandığını açıklayan farklılıklar ararlar. Bu farklılıklar, ücret-parite ihlali (CP ihlali) olarak adlandırılır ve bu, bilim adamlarının Cenevre'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) içinde bulduğu şeydir. [Oha! Doğada Havalı Küçük Parçacıklar]
Makinenin 17 mil uzunluğundaki (27 kilometre) yeraltı halkasının içinde protonlar birbirini hızlandırır ve parçalara ayırır ve kızak parçacıklarının duşunu yaratır. Çarpıcıda LHCb denen bir deney (bu "LHC güzelliği" anlamına gelir), antimaddenin doğasını açıklığa kavuşturabilecek CP ihlallerinin belirtileri için bu kızı parçacıklarını inceler.
Yaklaşık 70 trilyon proton-proton çarpışmasını analiz ettikten sonra, LHCb, B_s mezon denen bir parçacığın, madde formunda antimadde karşıtından biraz daha sık yaratıldığını buldu. B_s (belirgin ("B-sub-S") mezonlar, alt kuarklardan ve garip anti-kuarklardan yapılırken, antimatter B_s mezonlarının bir antimadde alt kuarkı ve bir tuhaf kuark ("dip" ve "garip") iki çeşidi vardır kuarklar ve anti-kuarklar, normal madde kuarklarının antimadde partneri partikülleridir).
LHCb deneyi üzerinde çalışan İngiltere'nin Liverpool Üniversitesi'nden fizikçi olan Tara Shears, “Antimadde ile ilgili olan şey, neredeyse normal maddeyle aynı davranıyor” dedi. “Ama şeytan ayrıntılarda, ve ölçmeye çalıştığımız bu çok küçük bir fark.”
B_s mezonları nadirdir ve Büyük Hadron Çarpıştırıcısı içindeki 70 trilyon çarpışmalar bu zor parçacıkların sadece binden fazlasını oluşturmuştur. Ancak bunlar, antimatter B_s mezonlarıyla karşılaştırıldığında madde B_s mezonlarının önemli bir bolluğunu göstermek için yeterliydi.
Shears WordsSideKick.com’a verdiği demeçte, "Orada olmasını bekledik, ancak daha önce hiç bu kadar bir ölçüm yapamadık çünkü bu parçacıklar çok nadirdi."
B_spartikülü, böyle bir madde-antimadde asimetrisini sergilediği bilinen sadece dördüncü subatomik parçacıktır.
CP ihlali ilk kez 1960'larda Long Island'daki Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'nda kaons adı verilen nötr parçacıklarda keşfedildi. Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya'daki araştırmacılar için B0 mesonundaki bu asimetrinin bir sonraki örneğini bulmak 40 yıl daha sürdü. Bundan sonra, LHCb deneyi ve diğerleri B + mesonunda CP ihlali için kanıt buldular.
Yine de bu CP ihlali olayları, evrendeki antimaddeye karşı madde prevalansını açıklamak için yeterli değildir.
Shears, "Antimaddenin gerçek doğasını anlamak için hala çok şeyimiz var." Dedi. "Hikayenin tamamını anlamadığımızı biliyoruz. Biraz daha fazla bilgi aldık - isterseniz yapbozumuzdaki bir blok."
Araştırmacılar, LHC'nin 2015'te daha yüksek bir enerjide, şimdiki aradan sonra yeniden başladığında daha fazla ilerleme kaydetmeyi umuyorlar.
LHCb keşfi, Fiziksel İnceleme Mektupları dergisine gönderilen bir makalede ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
Clara Moskowitz'i takip et heyecan ve Google+. Bizi takip et @wordssidekick, Facebook & Google+. WordsSideKick.com ile ilgili orijinal yazı.