advertisement

Ngano nga ang 'Matter' Nagmando sa Uniberso ug dili 'Antimatter'? Sa Pagpangita Ngano nga Naglungtad ang Uniberso

Sa sayo kaayo uniberso, sa wala madugay human sa Big Bang, ang 'butang' ug ang 'antimatter' pareho nga naglungtad sa parehas nga kantidad. Bisan pa, alang sa mga hinungdan nga wala mahibal-an hangtod karon, ang 'butang' nagdominar sa karon uniberso. Ang mga tigdukiduki sa T2K bag-o lang nagpakita sa panghitabo sa usa ka posibleng paglapas sa Charge-Parity sa neutrino ug ang katugbang nga anti-neutrino oscillations. Kini usa ka lakang sa unahan aron masabtan kung ngano butang nagdominar sa uniberso.

Ang Big Bang (nga nahitabo mga 13.8 bilyon ka tuig na ang milabay) ug uban pang may kalabutan nga mga teoriya sa pisika nagsugyot nga ang unang uniberso mao ang radiation 'dominant' ug ang 'butang' ug ang 'antimaterya' naglungtad sa parehas nga kantidad.

Pero ang uniberso nga nahibal-an naton karon nga 'materya' nga dominante. Ngano man? Kini mao ang usa sa labing makaiikag nga misteryo sa uniberso. (1).

ang uniberso nga nahibal-an naton karon nagsugod sa parehas nga kantidad sa 'matter' ug 'antimatter', ang duha gimugna nga pares sama sa gikinahanglan sa balaod sa kinaiyahan ug dayon gipuo nga balik-balik nga nagpatunghag radiation nga nailhan nga 'cosmic background radiation'. Sulod sa dul-an sa 100 ka micro segundos sa Big Bang ang butang (mga partikulo) sa usa ka paagi nagsugod sa pagdaghan sa antiparticle pinaagi sa pag-ingon nga usa sa matag bilyon ug sa sulod sa mga segundo ang tanan nga antimatter naguba, nagbilin lamang sa butang.

Unsa ang proseso o mekanismo nga makahimo niini nga matang sa kalainan o asymmetry tali sa butang ug antimatter?

Sa 1967, ang Russian theoretical physicist Andrei Sakharov postulated tulo ka mga kondisyon nga gikinahanglan alang sa usa ka imbalance (o produksyon sa butang ug antimatter sa lain-laing mga rate) nga mahitabo sa uniberso. Ang unang Sakharov nga kondisyon mao ang baryon number (usa ka quantum number nga nagpabilin nga gitipigan sa usa ka interaksyon) nga paglapas. Nagpasabot kini nga ang mga proton hinay kaayo nga nadugta ngadto sa mas gaan nga mga partikulo sa subatom sama sa neyutral nga pion ug positron. Sa susama, ang usa ka antiproton nadugta ngadto sa usa ka pion ug usa ka electron. Ikaduha nga kondisyon mao ang paglapas sa charge conjugation symmetry, C, ug charge conjugation-parity symmetry, CP gitawag usab nga Charge-Parity violation. Ang ikatulo nga kondisyon mao nga ang proseso nga nagmugna sa baryon-asymmetry kinahanglan dili sa thermal equilibrium tungod sa paspas nga pagpalapad nga nagpamenos sa panghitabo sa pares-annihilation.

Kini ang ikaduhang sukdanan sa Sakharov sa paglapas sa CP, nga usa ka pananglitan sa usa ka matang sa asymmetry tali sa mga partikulo ug sa ilang mga antiparticle nga naghulagway sa paagi nga sila madunot. Pinaagi sa pagtandi sa paagi sa paggawi sa mga partikulo ug antiparticle, sa ato pa, sa paagi sa ilang paglihok, interaksyon, ug pagkadunot, ang mga siyentista makakitag ebidensya niana nga asymmetry. Ang paglapas sa CP naghatag usa ka ebidensya nga ang pipila nga wala mahibal-an nga pisikal nga mga proseso ang responsable sa pagkalainlain nga paghimo sa butang ug antimatter.

Ang electromagnetic ug 'lig-on nga mga interaksyon' nahibal-an nga simetriko ubos sa C ug P, ug tungod niini sila usab simetriko ubos sa produkto nga CP (3). "Bisan pa, dili kini kinahanglan nga mahitabo alang sa 'huyang nga interaksyon', nga naglapas sa C ug P symmetries" miingon si Prof. BA Robson. Dugang pa niya nga "ang paglapas sa CP sa huyang nga interaksyon nagpasabot nga ang ingon nga pisikal nga mga proseso mahimong mosangpot sa dili direkta nga paglapas sa numero sa baryon aron ang pagmugna sa butang mas gusto kaysa paglalang sa antimatter." Ang mga non-quark nga mga partikulo wala magpakita sa bisan unsang mga paglapas sa CP samtang ang paglapas sa CP sa mga quark gamay ra kaayo ug dili hinungdanon nga adunay kalainan sa paglalang sa butang ug antimatter. Busa, ang paglapas sa CP sa mga lepton (neutrinos) nahimong importante ug kon kini mapamatud-an nan kini motubag nganong ang uniberso mao ang butang nga dominante.

Bisan kung ang paglapas sa CP symmetry wala pa mapamatud-an nga hingpit (1) apan ang mga nahibal-an nga gitaho sa T2K team bag-o lang nagpakita nga ang mga siyentista suod kaayo niini. Gipakita kini sa unang higayon nga ang transisyon gikan sa particle ngadto sa electron ug neutrino gipaboran kay sa transisyon gikan sa antiparticle ngadto sa electron ug antineutrino, pinaagi sa sopistikado kaayong mga eksperimento sa T2K (Tokai to Kamioka) (2). Ang T2K nagtumong sa usa ka parisan sa mga laboratoryo, ang Japanese Proton Accelerator Research Complex (J-Parc) sa Tokai ug ang Super-Kamiokande underground neutrino observatory sa Kamioka, Japan, nga gibulag sa mga 300 km. Ang proton accelerator sa Tokai nagmugna sa mga partikulo ug antiparticle gikan sa taas nga kusog nga pagbangga ug mga detector sa Kamioka nakaobserbar sa mga neutrino ug sa ilang mga antimatter nga katugbang, mga antineutrino pinaagi sa paghimo sa tukma kaayo nga mga pagsukod.

Pagkahuman sa pag-analisar sa daghang mga tuig nga datos sa T2K, ang mga siyentipiko nakahimo sa pagsukod sa parameter nga gitawag delta-CP, nga nagdumala sa CP symmetry breaking sa neutrino oscillation ug nakit-an ang mismatch o usa ka gusto alang sa pagpausbaw sa neutrino rate nga sa katapusan mahimong mosangpot sa ang pagkumpirma sa paglapas sa CP sa paagi nga nag-oscillated ang mga neutrino ug antineutrino. Ang mga resulta nga nakit-an sa T2K team mahinungdanon sa statistical significance sa 3-sigma o 99.7% nga lebel sa pagsalig. Kini usa ka milestone nga kalampusan tungod kay ang pagkumpirma sa paglapas sa CP nga naglambigit sa mga neutrino nalambigit sa pagdominar sa butang sa uniberso. Ang dugang nga mga eksperimento nga adunay mas dako nga database magsulay kung kini nga leptonic CP symmetry violation mas dako kaysa CP violation sa quark. Kon mao na unya kita sa katapusan makabaton sa tubag sa pangutana Nganong ang uniberso mao ang butang nga dominante.

Bisan kung ang eksperimento sa T2K dili tin-aw nga nag-establisar nga ang paglapas sa simetriya sa CP nahitabo apan kini usa ka hinungdanon sa kahulugan nga kini sa tinuud nagpakita sa usa ka lig-on nga pagpalabi alang sa gipaayo nga rate sa neutron sa elektron ug gipaduol kami aron pamatud-an ang pagkahitabo sa paglapas sa simetriya sa CP ug sa katapusan sa tubag 'ngano nga uniberso mao ang butang nga dominante'.

***

mga pakisayran:

1. Tokyo University, 2020. ''T2K Results Restrict Possible Values ​​of Neutrino CP Phase -.....'' Press Release Gipatik 16 Abril 2020. Anaa online sa http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/news/8799/ Gi-access kaniadtong 17 Abril 2020.

2. Ang T2K Collaboration, 2020. Pagpugong sa butang–antimatter symmetry-violating phase sa neutrino oscillations. Nature volume 580, pages339–344(2020). Gipatik: 15 Abril 2020. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2177-0

3. Robson, BA, 2018. Ang Matter-Antimatter Asymmetry Problem. Journal sa High Energy Physics, Gravitation ug Cosmology, 4, 166-178. https://doi.org/10.4236/jhepgc.2018.41015

***

Subscribe sa atong newsletter

Aron ma-update sa tanan nga labing bag-ong balita, mga tanyag ug espesyal nga mga anunsyo.

Labing kabantog nga Mga Artikulo

Iboxamycin (IBX): usa ka Synthetic Broad-Spectrum Antibiotic aron matubag ang Anti-Microbial Resistance (AMR)

Pag-uswag sa multi-drug resistance (MDR) nga bakterya sa nangagi...

Ang Molnupiravir nahimong unang Oral Antiviral Drug nga nalakip sa WHO's Living Guidelines...

KINSA ang nag-update sa ilang mga giya sa kinabuhi sa COVID-19 nga mga terapyutik....

Pag-ila ug Paghunong sa Epileptic Seizure

Gipakita sa mga tigdukiduki nga ang usa ka elektronik nga aparato makamatikod ug ...
- Advertisement -
92,833fansSama sa
47,301mga sumusunodSunda
1,772mga sumusunodSunda
30subscriberssubscribe