Zusammenstoßenden Teilchen geben Aufschluss über Antimaterie Geheimnis

Eine aktuelle Atom Smasher Experiment kann helfen, endlich zu erklären, warum unser Universum meist gemacht wird, der Materie, und nicht seine Geschwister Bizarro-Universum, Antimaterie.

Antimaterie ist eine seltsame Art von Sachen mit entgegengesetzten Eigenschaften von regelmäßigen Angelegenheit. Trifft ein Teilchen, z. B. ein Proton, mit seinem Partner Antimaterie, das Antiproton vernichten die beiden einander in einer gewaltigen Explosion.

Wissenschaftler glauben, dass das Universum von etwa gleichen Teilen Materie und Antimaterie gemacht wurde, kurz nachdem es gebildet, aber diese hätten einander schnell zerstört. Das Universum, das bleibt besteht aus der kleinen Überschuss von Materie, die übrig geblieben war.

Aber warum es ein Überschuss von Materie mit anfangen hätte?

Um diese Frage zu beantworten, schickte Wissenschaftler Protonen und Antiprotonen auf Kollisionskurs in Fermilab Tevatron Teilchenbeschleuniger in Batavia, Illinois Wenn die Partikel zusammen zerschlagen, erstellt sie Trümmer, die etwa 1 Prozent enthalten mehr Materie als Antimaterie. Diese Überfülle kann Hinweise auf die allgemeinen Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie im Universum halten.

"Wir nicht wirklich die Quelle dieser Asymmetrie Materie verstehen", sagte Don Lincoln, Physiker am Fermilab, die an dem Experiment gearbeitet. "Die Sachen, die wir beobachtet haben, wir wissen, nur Hinweise. Es ist nicht die endgültige Geschichte – es erklärt nicht alles."

Das Verhältnis von Materie zu Antimaterie im Experiment zeigte sich durch die Beobachtung eines bestimmten Produkts der Kollision, genannt B-Mesonen. Diese Partikel bestehen aus einem Quark und einem Antiquark. B-Mesonen, wiederum zerfallen in andere Teilchen, einschließlich einen Typ namens Myonen. Durch das Studium der Arten von Myonen in der Kollision erstellt, konnten die Forscher berechnen, wie viel mehr Materie als Antimaterie entstanden.

In der Tat war die 1-Prozent relative Häufigkeit der Materie gegenüber der Antimaterie in der Studie 50-Mal größer als das kleine Ungleichgewicht von der herrschenden Theorie der Physik, genannt das Standardmodell vorhergesagt. Wenn die Ergebnisse von weiteren Untersuchungen bestätigt werden können, könnte sie weisen den Weg in Richtung umschreiben das Standardmodell, und erklären, wie unser Universum entstanden ist.

"Wir waren sehr überrascht", sagte Fermilab Forscher Dmitri Denisov, der die Studie zusammen mit Stefan Söldner-Rembold von der University of Manchester in Großbritannien leitete "Es ist sehr spannend. Es steht in direkter Verbindung zur Natur und der Versuch der Menschheit zu verstehen, warum gibt es Materie um uns herum und keine Antimaterie. "

Die Kollisionen am Fermilab Los beinhalten einige der fortschrittlichsten Technologie zur Verfügung. Insbesondere darf der Detektor verwendet in diesem Projekt mit dem Namen DZero, die Wissenschaftler zum Umkehren der Richtung des Magneten im inneren Ausgleich für einige Unsicherheiten, die in das Projekt integriert. Diese Funktion aktiviert die Wissenschaftler zu Messungen genauer als bisher möglich waren.

Dennoch werden weitere Überprüfung der Entdeckung erforderlich sein, bevor die grundlegenden Gesetze der Physik neu geschrieben werden.

"Es bleibt eine Möglichkeit, dass wir nur Pech haben und ein Ergebnis, das sieht echt haben, aber nicht", sagte Lincoln LiveScience. "Wir wollen das Feld zu überprüfen, denn wenn es wahr ist, dann dies eines dieser wichtigen Messungen, die für alle Zeit in Erinnerung zu bekommen."

Die Forscher berichteten vorläufige Ergebnisse, aber haben verfeinert die Ergebnisse in zwei Abhandlungen, die vor kurzem veröffentlicht in den Zeitschriften, Physical Review Letters und Physical Review D.

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