Foto: VCG
Teknika e re mund të japë njohuri se pse universi ynë është i mbushur me materie Një bashkëpunim ndërkombëtar i udhëhequr nga fizikanët kinezë ka zhvilluar një metodë të re për të hetuar ndryshimet midis materies dhe antimateries, sipas një studimi të botuar të enjten në revistën Nature.
Ekspertët besonin se kjo teknikë e re mund të japë njohuri për një nga misteret më të mëdha shkencore deri më sot: Pse universi ynë është i mbushur me materie?
Në fizikën e grimcave, çdo lloj grimce ka një antigrimcë përkatëse, e cila ka të njëjtën masë si një grimcë e caktuar, por me veti të kundërta elektrike ose magnetike. Shembulli më i njohur i këtij parimi është elektroni i ngarkuar negativisht dhe antigrimca e tij e ngarkuar pozitivisht, pozitroni.
Teoria standarde e shpërthimit të madh thotë se universi duhet të kishte prodhuar të njëjtën sasi të materies dhe antimateries në fillim të gjithçkaje. Kur materia dhe antimateria e saj përplasen, grimcat dhe antigrimcat shkatërrojnë njëra-tjetrën, duke lëshuar një sasi të madhe energjie dhe ndonjëherë duke prodhuar grimca të tjera si neutronet dhe kuarkët.
Megjithatë, për një arsye të panjohura, gjithçka që shohim sot nga forma më e vogël e jetës në Tokë deri te objekti më i madh yjor përbëhet pothuajse tërësisht nga materia.
Në krahasim, nuk ka shumë antimaterie për t'u gjetur dhe do të duheshin përpjekje dhe inxhinieri e madhe vetëm për të prodhuar një sasi të vogël në një laborator.
Diçka duhet të ketë ndodhur për të prishur ekuilibrin. Ky problem i asimetrisë materies-antimateries ka habitur komunitetin shkencor për më shumë se gjysmë shekulli, duke çuar në disa hipoteza se materia dhe antimateria mund të ndjekin ligje paksa të ndryshme të fizikës.
Matematika dhe shkenca pas kësaj ideje janë jashtëzakonisht komplekse. Shkurtimisht, nëse grimcat dhe antigrimcat nuk ndjekin të njëjtat rregulla fizike, ky fenomen quhet shkelje e konjugimit të ngarkesës dhe simetrisë së barazisë, e njohur gjithashtu si shkelje e simetrisë CP ose shkurtimisht shkelje e CP.
Modeli standard i fizikës së grimcave parashikon ekzistencën e shkeljeve shumë të vogla të simetrisë CP. Prandaj, kërkimi për shkeljen e CP është një nga mënyrat më të rëndësishme për të hetuar fizikën përtej modelit standard dhe për të kuptuar pse ka një bollëk materie që shohim sot, tha Wang Yifang, drejtor i Institutit të Fizikës së Energjisë së Lartë të Akademisë Kineze të Shkencave.
Për të arritur këtë qëllim, fizikanët janë përpjekur të kërkojnë dallimet delikate në modelet e zbërthimit të grimcave dhe antigrimcave në eksperimentet e përplasjes së grimcave. Zbërthimi i grimcave përshkruan procesin e transformimit të një grimce të paqëndrueshme nënatomike në grimca të tjera të shumta.
Ky lloj eksperimenti zakonisht përbëhet nga një përshpejtues grimcash që përdor fusha elektromagnetike për të çuar grimcat e ngarkuara drejt shpejtësive dhe energjive shumë të larta dhe për t'i copëtuar këto grimca së bashku për të imituar kushtet ekstreme në fillimin e shpërthimit të madh, të cilat mund të prodhojnë antigrimca për kërkime.
Në studimin e fundit, një ekip ndërkombëtar prej rreth 500 fizikanësh nga 17 vende kryen një eksperiment të fizikës së grimcave të quajtur Spektometri III i Pekinit në Përplasësin Elektron-Pozitron II të Pekinit që ndodhet në Institutin e Fizikës së Energjisë së Lartë. Eksperimenti nisi në vitin 2008.
Eksperimenti u fokusua në një grimcë të veçantë të quajtur hiperon kaskadë, e cila përmban tre kuarkë, ashtu si një proton, por edhe dy kuarkë të çuditshëm më të rëndë dhe të paqëndrueshëm, një nga gjashtë llojet e kuarkut.
Shkencëtarët krijuan këtë grimcë dhe antigrimcën e saj duke thyer së bashku elektronet dhe pozitronet me energji të lartë. Ndonjëherë ky proces mund të prodhojë çifte hiperon-antihiperon kaskadë të ngatërruar kuantike, që do të thotë se dy grimcat janë të ndërlidhura pavarësisht se nuk janë në kontakt me njëra-tjetrën.
Li Haibo, zëdhënësi i Bashkëpunimit BESIII në Institutin e Fizikës së Energjisë së Lartë të Akademisë Kineze të Shkencave, tha se këto çifte i lejuan shkencëtarët të ekzaminonin dhe studionin shumë veti thelbësore për të kuptuar shkeljet e CP në detaje të paprecedentë.
"Eksperimenti i Pekinit Spectrometer III krijoi një kënd të ri në kërkimin e shkeljes së CP," tha ai.
Megjithëse rezultatet nga studimi “Nature” nuk treguan shenja të shkeljes së CP, ekspertët thanë se teknika është premtuese dhe saktësia e saj statistikore mund të rritet kur të ketë më shumë mostra dhe pajisje të avancuara, të cilat mund të konfirmojnë ose përjashtojnë shkeljen e CP përtej modelit standard.
