Симметрия материи и антиматерии

Физикам удалось выявить различия в массах антинейтрино и нейтрино, что является еще одним пока что необъяснимым подтверждением различий в фундаментальных свойствах материи и антиматерии, благодаря которым, вероятно, существует наша Вселенная, сообщает пресс служба Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми в США.
Симметрия материи и антиматерии
Речь идет о так называемой симметрии материи и антиматерии, которая, согласно идеализированным математическим представлениям о строении Вселенной, должна приводить к равновероятному образованию частиц материи и антиматерии в результате взаимодействий элементарных частиц. Если бы этот принцип был справедлив, то в момент Большого взрыва, положившего начало формированию первых звезд и галактик во Вселенной, вся материя и антиматерия, образовавшиеся в одинаковых количествах, вступили бы друг с другом во взаимодействие, что привело бы к их взаимному уничтожению (аннигиляции).

Авторы нового исследования - группа ученых, изучающих осцилляции (колебания между различными состояниями) нейтрино в рамках эксперимента MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search), впервые продемонстрировали самые точные на сегодняшний день значения параметров, определяющих эти осцилляции, и показали, что они сильно отличаются в случае нейтрино и антинейтрино. Речь идет о переходах так называемых электронных нейтрино в мюонные или тау-нейтрино и обратно. Ученые показали, что изменение массы частиц при переходе из одного состояния в другое для антнейтрино почти на 40% больше, чем для нейтрино.

Несмотря на то, что эти данные были получены в ходе 5 лет наблюдений и включают в себя огромное количество единичных экспериментов, до сих пор ученые с вероятностью 5% допускают, что обнаруженной ими разницы в параметрах осцилляций нейтрино и антинейтрино не существует. Для того чтобы прояснить этот вопрос, потребуются дополнительные эксперименты. Нейтрино и антинейтрино ведут себя по разному во многих типах взаимодействий с другим частицам, однако такой фундаментальный параметр, как изменение массы при переходе из одного состояния в другое, согласно существующей теории, называемой Стандартной моделью взаимодействия всех элементарных частиц, должен быть одинаков.

"Если этот результат подтвердится, он будет означать фундаментально новое качество системы нейтрино-антинейтрино и иметь громадное значение для физики Вселенной", - сказал Роб Планкет (Rob Plunkett), один из участников группы MINOS. Добиться этого результата ученым удалось благодаря уникальному оборудованию лаборатории - так называемому Главному инжектору - ускорителю частиц, являющемуся источником нейтрино или антинейтрино, и двум детекторам, один из которых находится поблизости от источника, а второй расположен на расстоянии 735 километров. Между двумя этими источниками нейтрино и антинейтрино пролетают за 2,5 миллисекунды, причем движутся частицы прямо сквозь толщу земного грунта, не вступая во взаимодействие с ним. Лишь небольшая часть этих крайне слабо взаимодействующих с материей частиц фиксируется детекторами.

Детекторы же позволяют зафиксировать количественно те изменения в составе пучка нейтрино, которые проходят за 2,5 миллисекунды его полета и определить параметры перехода частиц из одного состояния в другое.

По теме Симметрия материи и антиматерии

Элементарные частицы материи и антиматерии

Ученые обнаружили новую закономерность взаимодействия элементарных частиц...
Журнал

Связь темной материи и антиматерии

Группа физиков предложила новую гипотезу, которая должна связать темную материю...
Журнал

Привлекательность и симметрия тела

Степень сексуальной привлекательности зависит от симметрии человеческого тела...
Журнал

Симметрия и асимметрия в их различных физических проявлениях

Понятия симметрии и противоположного ей объективного свойства природы асимметрии...
Журнал

Симметрия Большого Мира

Естественно, в этой системе возникла созидающая система (которая должна была...
Журнал

Получение антиматерии

Крошечную частицу, которая называется "ядро странной антиматерии", 500 ученых из...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Высшая релаксация
Как заставить себя медитировать?