นักฟิสิกส์อนุภาคที่CERNได้ทำการวัดการละเมิดประจุ-พาริตี (CP) ในเมซอน D 0เป็นครั้งแรก ประกาศการค้นพบในวันนี้ระหว่างการประชุมRencontres de Moriond ประจำปีที่ จัดขึ้นในเมืองลาทูยล์ ประเทศอิตาลี ผลลัพธ์มีนัยสำคัญทางสถิติที่ 5.3 σ ซึ่งมากกว่า “มาตรฐานทองคำ” 5σ สำหรับการค้นพบฟิสิกส์อนุภาค นับเป็นครั้งแรกที่มีการพบการละเมิด CP ใน charm meson
เปิดโอกาสให้ค้นหาฟิสิกส์นอกเหนือจาก Standard Model
ตามแบบจำลองจักรวาลวิทยาทั่วไป ควรมีการสร้างสสารและปฏิสสารในปริมาณที่เท่ากันหลังจากเกิดบิกแบง สสารและปฏิสสารควรจะถูกทำลายทิ้ง เหลือเพียงโฟตอนเท่านั้น อย่างไรก็ตาม การครอบงำของสสารอย่างชัดเจนในจักรวาลที่มองเห็นได้ของเราบ่งชี้ว่าความเข้าใจของเราเกี่ยวกับฟิสิกส์ของเอกภพยุคแรกนั้นไม่สมบูรณ์
คำอธิบายหนึ่งที่เป็นไปได้สำหรับการขาดแคลนปฏิสสารถูกเสนอโดย Makoto Kobayashi และ Toshihide Maskawa ในปี 1973 พวกเขาแนะนำว่าแรงนิวเคลียร์ที่อ่อนแอซึ่งรับผิดชอบต่อการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีบางประเภทสามารถทำหน้าที่แตกต่างกันในสสารและปฏิสสาร ความไม่สมดุลนี้คิดว่ามีส่วนทำให้สิ่งที่นักฟิสิกส์เรียกว่าการละเมิด CP ซึ่งหมายความว่ากฎของฟิสิกส์เปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเมื่ออนุภาคถูกแทนที่ด้วยปฏิปักษ์และเมื่อทั้งสามทิศทางในอวกาศกลับกัน
การละเมิด CP เกิดขึ้นครั้งแรกในปี 1964 ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Brookhaven ในสหรัฐอเมริกาในอนุภาคที่เรียกว่า K mesons ที่เป็นกลางซึ่งมีควาร์กแปลก ๆ การทดลองที่เครื่องตรวจจับ BaBar ที่ Stanford Linear Accelerator ในสหรัฐอเมริกาและ KEK-B accelerator ในญี่ปุ่นในปี 2544 ยังสังเกตเห็นปรากฏการณ์ดังกล่าวใน B mesons ที่เป็นกลางซึ่งมีควาร์กด้านล่าง การค้นพบแต่ละครั้งนำไปสู่รางวัลโนเบล หนึ่งครั้งในปี 1980 สำหรับการค้นพบการละเมิด CP ในเมซอน K ที่เป็นกลาง และอีกรางวัลหนึ่งในปี 2008 สำหรับกรอบทฤษฎีของสมมาตรหักในฟิสิกส์อนุภาคที่ทำนายการละเมิด CP ในเมซอน B
รับความแตกต่าง
หนึ่งในการทดลองขนาดเล็กที่ Large Hadron Collider (LHC) ที่ CERN LHCb ได้รับการออกแบบมาเพื่อศึกษาฟิสิกส์ของ B-meson แต่การชนกันของอนุภาคที่เกิดขึ้นในการทดลองดังกล่าวยังทำให้เกิดมีซอนอื่นๆ อีกด้วย รวมถึง D 0 ซึ่งเป็นมีซอนที่เป็นกลางซึ่งประกอบด้วยชาร์มควาร์กและแอนตี้อัพควาร์ก และแอนตี้พาร์ติเคิล
ในช่วงปลายปี 2011 ทีม LHCb พบคำแนะนำแรกของการละเมิด CP โดยตรงใน D 0 meson เมื่อค้นหาการสลายตัวของ D 0 meson และปฏิปักษ์ของมันเป็นคู่ kaon/antikaon หรือ pion/antipion การใช้ข้อมูลจากปีแรกที่ LHC ดำเนินการได้ รายงานค่าความไม่สมมาตรที่ประมาณ -0.82% โดยมีนัยสำคัญทางสถิติที่3.5σ อย่างไรก็ตาม การวัดเพิ่มเติมทำให้ค่านั้นใกล้ศูนย์มากขึ้น ดังนั้นจึงไม่มีความไม่สมดุลของ CP ที่มีนัยสำคัญ
เราตื่นเต้นมากกับผลลัพธ์นี้ทิม เกอร์ชอนในการวิเคราะห์ล่าสุด นักฟิสิกส์ของ LHCb ใช้ชุดข้อมูลทั้งหมดของ LHC ระหว่างปี 2011 ถึง 2018 โดยค้นหาค่าความไม่สมดุลที่ -0.154% ด้วยความไม่แน่นอน 0.029% ที่มีนัยสำคัญทางสถิติที่5.3σ Giovanni Passaleva โฆษกของ LHCb กล่าวว่า “การมองหาผลิตภัณฑ์ที่มีการสลายตัวทั้งสองทำให้เรามีความไวที่จำเป็นในการวัดการละเมิด CP จำนวนเล็กน้อยที่คาดว่าจะเกิดขึ้นสำหรับการสลายดังกล่าว “การวัดขอบเขตของการละเมิดนั้นลดลงเพื่อนับ D 0และ anti-D 0ที่สลายตัวและรับความแตกต่าง”
LHCb เล็บ D-meson ‘พลิก’ จากสสารเป็นปฏิสสาร
Eckhard Elsenผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยและการคำนวณของ CERN เรียกผลลัพธ์ดังกล่าวว่าเป็น “ก้าวสำคัญ” ในประวัติศาสตร์ฟิสิกส์อนุภาค “นับตั้งแต่การค้นพบ D meson เมื่อกว่า 40 ปีที่แล้ว นักฟิสิกส์อนุภาคได้สงสัยว่าการละเมิด CP ก็เกิดขึ้นในระบบนี้ด้วย แต่ตอนนี้เป็นเพียงการใช้ตัวอย่างข้อมูลทั้งหมดที่รวบรวมโดยการทดลองเป็นหลักซึ่งการทำงานร่วมกันของ LHCb ในที่สุดก็สามารถสังเกตผลกระทบได้” เขากล่าว
ในขณะที่การวัดล่าสุดนี้สอดคล้องกับการทำนายแบบจำลองมาตรฐานTim Gershonจากมหาวิทยาลัย Warwick ที่ทำงานเกี่ยวกับการทดลอง LHCb บอกกับPhysics Worldว่าการค้นพบนี้ “เปิดโอกาสใหม่ ๆ” เพื่อขยายโปรแกรมการละเมิด CP ใน meson เสน่ห์เพื่อทดสอบว่ามี คือฟิสิกส์ที่เหนือกว่า Standard Model “เรารู้สึกตื่นเต้นมากเกี่ยวกับผลลัพธ์นี้” Gershon กล่าวเสริม “มันเป็นข้อพิสูจน์ถึงการวิเคราะห์ที่ได้ดำเนินการไปแล้วและความสามารถในการตอบโต้อคติที่เป็นไปได้ในการวัดที่อาจส่งผลต่อผลลัพธ์”
เดิมพันสูงและแน่นอนว่าการกล่าวอ้างทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่ธรรมดาจำเป็นต้องมีการตรวจสอบอย่างละเอียดการทดสอบ LHCb กำลังอยู่ในระหว่างการอัพเกรดระหว่างการหยุดให้บริการ LHC เป็นเวลาสองปี Gershon กล่าวเสริมว่าเมื่อเปิดใช้งานในปี 2564 การทดลองจะสามารถบันทึกข้อมูลได้ในอัตราที่มากกว่าเดิมถึง 10 เท่า ทำให้นักฟิสิกส์สามารถรวบรวมข้อมูลได้มากในหนึ่งปีจากที่เคยมีมาทั้งหมด “สิ่งนี้จะทำให้การวัดของเราแม่นยำยิ่งขึ้นเพื่อให้เราสามารถศึกษากระบวนการเพิ่มเติมได้” Gershon กล่าวเสริม “ตัวอย่างเช่น เราจะสามารถวัดปริมาณการละเมิด CP ในกระบวนการผสมได้เมื่อ D 0 mesons พลิกกลับเป็นปฏิปักษ์ของพวกมัน และในทางกลับกัน ซึ่งมีความไวต่อฟิสิกส์ได้ดีเยี่ยมเกินกว่าแบบจำลองมาตรฐาน”
กำลังตรวจสอบและยืนยันThomas Browderจากมหาวิทยาลัยฮาวายที่ทำงานเกี่ยวกับเครื่องตรวจจับ Belle-II ที่เครื่อง เร่งอนุภาค SuperKEKBในญี่ปุ่นบอกกับ Physics Worldว่าโรงงาน SuperKEKB ที่ดำเนินการอย่างเต็มรูปแบบเมื่อเร็ว ๆ นี้จะสร้าง Charm quark จำนวนมากและจะสามารถ “ตรวจสอบและหวังว่าจะตรวจสอบได้ LHCb ส่งผลการละเมิด CP เสน่ห์ ”
“เราขอแสดงความยินดีกับ LHCb และ CERN เกี่ยวกับผลลัพธ์ใหม่ของพวกเขาเกี่ยวกับการละเมิด CP ในภาค Charm quark ซึ่งแนะนำเส้นทางที่ไม่คาดคิดสู่ฟิสิกส์ใหม่” Browder กล่าวเสริม “เงินเดิมพันสูงและแน่นอนการกล่าวอ้างทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่ธรรมดาจำเป็นต้องมีการตรวจสอบอย่างละเอียด”
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>slottosod.com
