Физики, работающие в эксперименте LHCb на Большом адронном коллайдере, в ходе изучения распада нейтральных Bs-мезонов, обнаружили еще один тип отклонения от симметрии между материей и антиматерией, что поможет ученым понять, почему в наблюдаемой Вселенной господствует обычная материя, а антивещества почти нет.

«Мы увидели нарушение симметрии в распаде нейтральных Bs-мезонов. Это мезоны, которые состоят из b-кварка и s-кварка. Впервые со статистической достоверностью в пять стандартных отклонений (сигма) мы нашли эффект CP-нарушения», — сказал РИА Новости координатор участия России в эксперименте LHCb, сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ) Виктор Егорычев.

Ученые в течение многих лет ищут нарушения так называемой CPT-симметрии, то есть зарядовой, пространственной и временной симметрии в процессах, связанных с частицами и античастицами.

Рис. 1. Распад B-мезонов в детекторе LHCb Большого адронного коллайдера.

«Если бы в первый момент Большого взрыва материя и антиматерия были одинаковыми, то произошла бы аннигиляция, и во Вселенной не было бы ничего, кроме фотонов. Но мы существуем, значит, что-то произошло, что сделало возможным существование нашего мира. Это говорит о существовании нарушения, которое позволяет антиматерии распадаться иначе, чем материи», — пояснил ученый.

Уязвимость антиматерии позволила возникнуть крошечному избытку частиц материи.

«Это одна частица на десять миллиардов пар частиц-античастиц, которые были изначально созданы и аннигилировали», — добавил он.

Невидимый слон

В 1960-е годы ученые впервые зафиксировали нарушения в распаде нейтральных К-мезонов, а позже в экспериментах с нейтральными и заряженными B-мезонами. Участники эксперимента LHCb проанализировали данные о распаде нейтральных Bs-мезонов и их античастиц, рождающихся в коллайдере и обнаружили, что античастицы живут меньше.

«Это распады частицы и античастицы в одно и тоже состояние происходят по-разному. Мы просто измерили время жизни этих частиц до распада и видим, что оно разное — это и есть CP-нарушение», — пояснил Егорычев.

«За историю человечества это четвертый случай (обнаружения CP-нарушения). Мы в очередной раз подтвердили, что в этой комнате есть черная кошка», — сказал ученый.

Однако физикам еще далеко для того, чтобы выяснить, почему наш мир все-таки существует. По словам Егорычева, уровень расхождения между материей и антиматерией должен быть на несколько порядков сильнее, чтобы объяснить эволюцию Вселенной.

«Нужно найти более сильные механизмы. Где-то в углу стоит большой черный слон, которого мы пока не видим», — заключил ученый.