Hulumtuesit kanë zbuluar një burim të ri të asimetrisë së grimcave. Shpjegimi i këtij zbulimi në artikull bëhet nga fizikani Marco Gersabeck i Universitetit të Manchesterit.
Pse ne ekzistojmë? Kjo është pyetja më themelore dhe më e diskutueshme, që mund të duket jashtë fushës së fizikës së grimcave. Por, eksperimenti jonë i ri në CERN në "Large Hadron Collider" na ka çuar një hap përpara në zbulimin e saj.
Për t'a kuptuar pse, le të kthehemi pas në kohë rreth 13.8 miliardë vite më parë te Big Bangu. Kjo ngjarje ka prodhuar sasi të njëjtë materie, nga e cila përbëhesh ti dhe diçkaje tjetër të quajtur antimaterie. Besohet se çdo grimcë ka një antimaterie si shoqërues dhe që janë indentike, përveç se kanë ngarkesë të kundërt. Kur grimca dhe antigrimca takohen ato e asgjësojnë njëra tjetrën duke u zhdukur në një shpërthim drite.
Arsyeja se pse universi që ne shohim sot përbëhet plotësisht nga materia është një nga misteret më të mëdha të fizikës moderne. Nëse do të kishte pasur një sasi të barabartë materie dhe antimaterie çdo gjë në univers do të ishte asgjësuar. Hulumtimet tona kanë zbuluar një burim të ri të asimetrisë midis materies dhe antimateries.
Antimateria për herë të parë ka qenë sugjeruar nga Arthur Schuster në vitin 1896, më pas i është dhënë një themel teorik nga Paul Dirac në vitin 1928 dhe është zbuluar në formën e anti-elektroneve të quajtura pozitrone, nga Carl Anderson në vitin 1932. Pozitronet ndodhin në proceset natyrore radioaktive, të tilla si në shpërbërjen e kaliumit-40. Kjo do të thotë një banane mesatare (përmban kalium) emeton një pozitron çdo 75 minuta, këto pastaj asgjësohen në kontakt me elektronet për të prodhuar dritë.
Blloqet ndërtuese themelore të materies që përbëjnë një atom janë grimcat elementare të quajtura kuarke dhe leptone. Kuarket ndahen në gjashtë lloje: "up", "down", "strange", "charm", "bottom" dhe "top". Në mënyrë të ngjashme edhe leptonet ndahen në gjashtë lloje: "elektron", "muon", "tau" dhe tre "neutrino". Për secilën prej tyre ka gjithashtu edhe nga një kopje antimaterie që ndryshojnë vetëm në ngarkesë.
Grimcat antimaterie në princip duhet të jenë imazhi pasqyrues perfekt i shoqëruesit të tyre. Por, eksperimentet kanë treguar se nuk ndodh gjithmonë kështu. Marrim si shembull grimcat e njohura si "mesone", që përbëhen nga një kuark dhe një anti-kuark. "Mesonet" neutrale kanë një veçori fantastike: ato munden që në mënyrë spontane të kthehen në anti-meson dhe e anasjellta. Në këtë proces kuarket kthehen në anti-kuarke dhe anti-kuarket në kuarke. Por, eksperimentet kanë treguar se kjo ndodh më shumë në një drejtim sesa në të kundërtën, duke krijuar më shumë materie sesa antimaterie përgjatë kohës.
Përgjatë grimcave që përmbajnë kuarke vetëm ato që përfshijnë kuarket "strange" dhe "bottom" kanë qenë vëzhguar se shfaqin një asimentri të tillë dhe këto dy zbulime kanë qenë shumë të rëndësishme. Për të dyja këto zbulime janë marrë çmime Nobel.
Si kuarku "strange" ashtu edhe "bottom" mbajnë një ngarkesë elektrike negative. I vetmi kuark i ngarkuar pozitivisht dhe që në teori është i aftë të formojë grimca, që mund të shfaqin asimetrinë materie-antimaterie, janë kuarket "charm". Teoria sugjeron se nëse ndodh kjo, atëherë efekti do të jetë shumë i vogël dhe i vështirë për t'u dedektuar.
Megjithatë, eksperimenti i bërë në Large Hadron Collider (LHC) ka arritur tashmë, që për herë të parë të vëzhgojë një asimetri të tillë në grimcat "D-meson" që përmbajnë kuarket "charm". Kjo është bërë e mundur nga një sasi e pashembullt kuarkesh "charm" të prodhuara direkt nga përplasjet në LHC. Rezultatet tregojnë se mundësia statistikore e këtij fluktuacioni është rreth 50 në një miliardë.
Nëse kjo asimetri nuk vjen nga të njëjtat mekanizma që shkaktojnë asimetrinë e kuarkeve "strange" dhe "bottom", atëherë kjo lë hapësirë për burime të tjera të asimetrisë materie-antimaterie, që mund t'i shtohet në total asimetrisë në universin e hershëm. Dhe ajo që është e rëndësishme është se me pak raste të njohura të asimetrisë nuk mund të shpjegojnë se pse universi përmban kaq shumë materie. Vetëm ky zbulim nuk është i mjaftueshëm për të mbushur boshllëkun, por është një pjesëz esenciale në të kuptuarit e ndërveprimeve të grimcave themelore.
Burimi:
https://cosmosmagazine.com/physics/cern-study-sheds-light-on-matter-antimatter-mystery
No comments:
Post a Comment