Richtung der Zeit Fuzzy für subatomare Teilchen


Subatomaren Teilchen nicht egal, wenn Zeit vorwärts oder rückwärts bewegt sich – es ist alles das gleiche zu ihnen. Aber nun haben Physiker Nachweis einer theoretisierten Ausnahme zu dieser Regel gefunden.

Zeit ist in der Regel symmetrisch für Partikel, was bedeutet, dass Ereignisse genauso passieren, wenn Zeit vorwärts oder rückwärts schreitet. Beispielsweise eine Video zweier Teilchen kollidieren und sich gegenseitig Streuung kann vorwärts oder rückwärts gespielt werden und ist in jedem Fall sinnvoll. (Das ist nicht der Fall für makroskopische Objekte in der realen Welt. Man können ein Glas Milch auf dem Boden verschüttet, aber würde mal rückwärts zu bewegen, die Milch nicht selbst abholen und zurück in das Glas fallen.)

Physiker, dachte, es kann jedoch Fälle, wo Zeit entweder symmetrisch für Partikel war – bestimmte Ereignisse und arbeitete mit der Zeit fließt in eine Richtung und nicht die anderen. Nun, zum ersten Mal haben sie Beweis für dieses Phänomen gefunden.

Die Forscher das BaBar-Experiment, die von 1999 bis 2008 am SLAC National Accelerator Laboratory in Kalifornien stattfand, analysiert fast 10 Jahren Daten von Milliarden von Teilchenkollisionen. Sie berichten nun, dass bestimmte Arten von Partikeln ineinander viel häufiger in eine Richtung ändern, als sie in umgekehrter Richtung, bestätigt, dass einige Partikel Prozesse eine Vorzugsrichtung rechtzeitig haben zu tun.

Dies ist der erste feste Beweis der Zeit Asymmetrie für subatomare Teilchen. [Der Natur kleinste Partikel zerlegt (Infografik)]

"Es war spannend, eine experimentelle Analyse zu entwerfen, die uns ermöglicht, unmittelbar und eindeutig, die asymmetrische Natur Zeit, beobachten" sagte BaBar Mitarbeiter Fernando Martínez-Vidal, ein Physiker an der Universität von Valencia in Spanien, der die Studie leitete in einer Erklärung. "Dies ist eine differenzierte Analyse, die Art der experimentellen Arbeit, der nur erfolgen kann, wenn ein Experiment reif ist."

Die Partikel im Experiment wurden B-Mesonen, die aus einem Quark und einem Antiquark (der Antimaterie-Partner von einem Quark) in den "unteren" Geschmack bestehen. B-Mesonen können kippen, zwischen zwei verschiedenen Staaten namens B-0 und B selbst und die BaBar Daten zeigen, die diese Transformationen in einer Richtung als in den anderen sechs Mal so häufig passiert.

Frühere Versuche zu Zeit Asymmetrie suchen waren nicht direkt, weil Forscher Zeit Asymmetrie von anderen Asymmetrien zwischen Ladung und Parität (ein Teilchen Merkmal verwandt mit links- oder Rechtshänder) entwirren konnten.

In der neuen Studie spannte Wissenschaftler die Macht des Quanten-Verschränkung, in dem zwei Teilchen angeschlossen werden können, so dass eine Aktion auf einer in die andere widerspiegelt. Mit Hilfe dieses Phänomen, konnten die Wissenschaftler messen ein B-Meson und Informationen zu einem anderen Teilchen gleichzeitig zu erwerben.

"In der Vergangenheit ein echter Test für Zeitumkehr Symmetrie mit instabilen Teilchen als war unmöglich," sagte BaBar Associate José Bernabéu, auch an der Universität von Valencia. "Es ist spektakulär, dass die Lösung aus dem gleichen Verschränkung Phänomen für Quantenkommunikation und computing verwendet kam."

Die Entdeckung wurde in diesem Monat in der Zeitschrift Physical Review Letters. berichtet.

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