Распад частиц на Большом адронном коллайдере намекнул на новую физику

Физики, работающие на Большом адронном коллайдере, получили первое свидетельство CP-инвариантности. Говоря простым языком, они нашли одну из возможных причин необъяснимого преобладания во Вселенной вещества над антивеществом.

Исследователи, работающие на детекторе LHCb Большого адронного коллайдера (БАК), рассказали, что ими было обнаружено значительное различие в количестве частиц и античастиц, появляющихся в ходе распада D-мезонов.

Согласно теории Стандартной модели, разница образующегося вещества и антивещества должна быть совсем небольшой (около или менее 0,1%). Однако учёные насчитали, что разница составляет целых 0,82%. Это значительная разница. Даже если учесть, что провести расчёты, касающиеся D-мезонов и входящих в их состав c-кварков, с малыми ошибками не так-то просто.

Таким образом, это первое свидетельство (и отчасти объяснение) CP-инвариантности. Этим термином физики называют наблюдаемое колоссальное преобладание материи над антиматерией во Вселенной. 

О своём открытии исследователи отчитались на конференции Hadron Collider Particle Symposium 2011, прошедшей на днях в Париже. Здесь можно посмотреть подробный доклад одного из авторов работы.

Похожие результаты ранее получали другие команды физиков. Однако большое количество данных, собранных на БАКе, позволило измерить CP-инвариантность с высокой точностью, пишут учёные в пресс-релизе Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН). Вероятность того, что нынешний вывод – результат случайности, менее 0,05%.

Отметим, что предметом исследования проекта LHCb являются так называемые бьюти-кварки (b-кварки). Отсюда буква b, добавленная к названию Большого адронного коллайдера (Large Hadron Collider - LHC). Однако героями нынешнего исследования стали очарованные кварки (c-кварки), за которыми на LHCb начали следить лишь некоторое время назад.

Сейчас учёные пытаются найти научные объяснения обнаруженному явлению и теоретически обосновать полученный результат, а также планируют провести дополнительный анализ. "Мы изучили около 60% данных, собранных в 2011 году, - рассказывает Пьерлуиджи Кампана (Pierluigi Campana), пресс-секретарь LHCb. – В дальнейшем мы закончим анализ и проведём независимые проверки, используя разные подходы и стратегии". Результаты физики обещают представить в начале 2012 года.