De zeci de ani, oamenii de știință au încercat să răspundă la una dintre cele mai mari enigme ale universului: de ce existăm? Conform legilor fizicii, materia și antimateria ar fi trebuit să se anihileze la scurt timp după Big Bang, lăsând în urmă un cosmos gol. Cu toate acestea, iată-ne, înconjurați de galaxii, stele și planete. O descoperire recentă la Large Hadron Collider (LHC) al CERN ne-ar putea oferi un nou indiciu crucial pentru înțelegerea acestui mister.
Conform modelului standard al fizicii particulelor, la nașterea universului, materia și antimateria au fost create în cantități egale. Atunci când aceste două entități opuse se întâlnesc, se anihilează reciproc într-o sclipire de energie pură. Dacă totul ar fi mers conform planului, nu ar trebui să mai rămână nimic astăzi. Cu toate acestea, lumea noastră este făcută aproape exclusiv din materie. Acest dezechilibru fundamental este una dintre cele mai mari enigme ale cosmologiei. Pentru a o explica, fizicienii au suspectat de mult existența unei asimetrii în comportamentul materiei și antimateriei, fenomen numit „încălcarea parității de sarcină” (sau încălcarea CP). Până acum, această încălcare a CP a fost observată doar în anumite particule numite mezoni (formate din perechi quarc-antiquark). Dar a fost insuficient pentru a explica dominația materiei în univers. Din puzzle lipsea o piesă.
Aici intervine recenta descoperire a cercetătorilor CERN. Pentru prima dată, acesta din urmă a demonstrat o încălcare a CP la barioni, particule formate din trei quarci, cum sunt protonii și neutronii, care constituie materia vizibilă a universului nostru. Această descoperire a fost obținută prin studierea unui anumit barion (barionul frumusețe-lambda) și echivalentul său de antimaterie. Analizând mai mult de 80.000 de dezintegrări ale acestor particule, cercetătorii au observat o diferență în comportamentul lor: o ușoară asimetrie în modul în care se degradează. Această descoperire, măsurată cu foarte mare precizie, constituie o dovadă puternică că încălcarea CP există și în lumea barionilor.
Până acum, încălcarea CP observată în mezoni nu a fost suficientă pentru a explica existența universului nostru. Faptul că se manifestă și în barioni deschide o nouă cale de a înțelege de ce materia a câștigat avantajul asupra antimateriei. Barionii joacă un rol fundamental în structura universului. Dacă comportamentul lor diferă de cel al antiparticulelor lor, acesta ar putea fi un factor cheie care explică de ce, după Big Bang, un ușor exces de materie a supraviețuit anihilării cu antimaterie. Acest mic exces ar fi devenit atunci universul pe care îl cunoaștem astăzi.
Această descoperire, publicată pe serverul de preprinturi arXiv preprint, marchează un pas important înainte, dar nu oferă încă un răspuns definitiv. Oamenii de știință își vor continua cercetările la LHC, cu și mai multe date și detalii, în special în timpul următoarelor experimente planificate după 2030. Obiectivul este de a studia alți barioni și de a vedea dacă această asimetrie este o regulă generală sau o excepție.
Dacă această nouă cercetare confirmă că încălcarea CP este mai răspândită decât se credea anterior, ar putea fi un semn existenței fizicii de dincolo de Modelul Standard, deschizând ușa către noi teorii despre originea universului.
Loading ...
