شناسایی سرنخ تازه‌ای از اسرار برتری ماده نسبت به پادماده

یکی از بزرگ‌ترین معماهای موجود در کیهان‌شناسی، برتری مشهود ماده بر پادماده در جهان می‌باشد. پدیده‌ای که به‌عنوان نقض تقارن بار و پاریته (CP violation) شناخته می‌شود، یکی از عوامل کلیدی برای توضیح این عدم‌تعادل به شمار می‌رود. در حالی‌که مطالعات قبلی در مورد مزون‌های چارم‌شده تأثیرات قابل‌توجهی از این نقض را نشان داده بودند، اما ارزیابی مشابه در باریون‌های چارم‌شده به نتایج قطعی نرسیده است.

اکنون پروفسور «شیاو-گانگ هه» و دکتر «چیا-وی لیو» از مؤسسه «تسونگ-دائو لی» واقع در دانشگاه شانگهای نشان داده‌اند که نقض CP در واپاشی باریون‌های چارم‌شده احتمالاً بسیار قوی‌تر از پیش‌بینی‌های پیشین خواهد بود و این امر با استفاده از نظریه تقارن SU(3) و مکانیزمی به نام «پخش مجدد در حالت نهایی» (final-state re-scattering) تحقق می‌یابد.

پخش مجدد در حالت نهایی به عنوان یک عامل کلیدی برای تقویت اثرات نقض تقارن عمل می‌کند. این فرآیند به وسیله تعاملات ثانویه میان ذرات در وضعیت نهایی، فازهای قوی لازم برای بروز نقض CP را شکل می‌دهد. بر اساس پیش‌بینی‌های این تحقیق، میزان عدم‌تقارن میان ماده و پادماده در واپاشی این باریون‌ها می‌تواند به حدود یک‌هزارم برسد؛ رقمی که به‌طرز قابل‌توجهی بالاتر از برآوردهای قبلی است.

 



این تیم پژوهشی به این نتیجه رسیده است که این واپاشی می‌تواند اثرات نقض CP را به اندازه‌ای معادل یک مرتبه بزرگ‌تر از پیش‌بینی‌های قبلی ایجاد کند — همان‌طور که در دو نمودار کوارک در سمت چپ نشان داده شده است. منبع: Science China Press.


 
مؤسسه Tsung-Dao Lee که در سال ۲۰۱۷ در شانگهای تأسیس شده است، بر درک اصول بنیادی طبیعت متمرکز می‌باشد. پروفسور هه به اهمیت این تحقیق اشاره کرده و اظهار داشت: «بررسی نقض CP در ذرات چارم، افق‌های جدیدی را برای آزمایش‌های تجربی و درک سازوکارهای بنیادی کیهان می‌گشاید.» یافته‌های این تحقیق همچنین می‌توانند به عنوان یک آزمون جدی برای مدل استاندارد فیزیک و حتی کشف جنبه‌های جدیدی فراتر از آن به شمار آیند.

در حال حاضر آزمایش‌هایی چون BESIII، LHCb و Belle II امکاناتی برای بررسی این پدیده را در اختیار دارند و انتظار می‌رود که تأسیسات آتی نظیر مرکز Super Tau-Charm Facility در چین، با حساسیت بیشتر به پشتیبانی از پژوهش‌های پیشرفته‌تر در این حوزه کمک کند.

مشاهده بیشتر

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا