Δευτέρα, 10 Σεπτεμβρίου 2012

CERN: Κοντά σε μεγάλη ανακάλυψη με πείραμα για την αντι-ύλη



Oι επιστήμονες του CERN μπορεί να βρίσκονται κοντά σε μια μεγάλη ανακάλυψη, που θα τους φέρει πιο κοντά στην κατανόηση της εξέλιξης του Σύμπαντος, καθώς τα ευρήματα από το πείραμα LHCb, που σχετίζονται με την έρευνα για την αντι-ύλη είναι αποσκοπούν στο να εξηγήσουν φαινόμενα που συνέβησαν στα πρώτα λεπτά μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Στο πείραμα LHCb, πραγματοποιούνται συγκρούσεις σωματιδίων με σκοπό τη μελέτη της ασυμμετρίας μεταξύ ύλης και αντιύλης, που παρατηρείται στο Σύμπαν. Καθώς και οι δύο μορφές ύλης είναι εξίσου πιθανές από τη σωματιδιακή φυσική και τη θεωρία της σχετικότητας, το γεγονός πως στο Σύμπαν έχει υπερισχύσει η ύλη έναντι της αντιύλης είναι προς το παρόν ένα μεγάλο μυστήριο.
Με το όνομα ύλη και αντιύλη ονομάζουμε τα σωματίδια εκείνα που αντιστοιχούν σε μαθηματικά αποδεκτές λύσεις τις ίδιας εξίσωσης, έχουν την ίδια μάζα αλλά αντίθετες ιδιότητες, όπως για παράδειγμα το ηλεκτρόνιο με το ποζιτρόνιο. Η ύλη με την αντιύλη μάλιστα, όταν έρθουν σε επαφή εξαϋλώνονται, απελευθερώνοντας μεγάλα ποσά ενέργειας. Αν και θα έπρεπε με τη Μεγάλη Έκρηξη να έχουν δημιουργηθεί ίσα ποσά ύλης και αντιύλης, ό,τι βλέπουμε σήμερα στο Σύμπαν, πέρα από τη σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια για τις οποίες δε γνωρίζουμε τίποτε, είναι ύλη. 
Το ερώτημα που προκύπτει είναι: «τι έγινε όλη η αντιύλη;».

Το LHCb χρησιμοποιεί τον επιταχυντή σωματιδίων LHC του CERN, για να απαντήσει σε αυτή την ερώτηση. Τα σωματίδια που συγκρούονται παράγουν αρκετή ενέργεια για να σχηματιστεί ύλη και αντιύλη, η οποίες αμέσως αποσυντίθενται σε κάποια σωματίδια που ονομάζονται D-μεσόνια, πολύ ελαφρά σωματίδια που περιέχουν μόνο ένα κουάρκ. Μετρώντας αυτά τα σωματίδια, στον LHC μπορούν να διαπιστώσουν πόση αντιύλη παράχθηκε με την κάθε αντίδραση.
Έπειτα από μήνες συλλογής δεδομένων, προέκυψε το παράδοξο αποτέλεσμα να εμφανιστούν περισσότερα μεσόνια που αντιστοιχούν σε κανονική ύλη, αντί μεσόνια αντιύλης. Αν και αυτό συμφωνεί με την εικόνα του Σύμπαντος, στο οποίο έχει κυριαρχήσει ολοκληρωτικά η ύλη, δεν συναινεί με αυτό που θα περιμέναμε από τη θεωρία. «Πρόκειται για την πρώτη παρατήρηση που δε συμφωνεί με το Τυπικό Μοντέλο» λέει η Δρ. Tara Shears, ερευνήτρια του CERN. «Δεν υπάρχει τρόπος να το εξηγήσουμε. Το αποκαλούμε νέα φυσική, γιατί δε ξέρουμε τι ακριβώς είναι».
Η συγκεκριμένη παρατήρηση δόθηκε στη δημοσιότητα με ακρίβεια 3.5 σίγμα, που αγγίζει το 99.9 τοις εκατό. Αν και για να είναι σίγουρη η ανακάλυψη και να φτάσει την απαιτούμενη ακρίβεια 5-σίγμα θα χρειαστεί ακόμη λίγος καιρός, πρόκειται αναμφίβολα για μία ισχυρή ένδειξη πως θα χρειαστεί μια τροποποίηση στο Τυπικό Μοντέλο, που να εξηγεί επαρκώς αυτή την ευτυχή προτίμηση της Φύσης προς την ύλη, δίχως την οποία το Σύμπαν δεν θα είχε αυτή τη σταθερότητα στην οποία οφείλουμε και την ίδια την ύπαρξή μας.
πηγή

Δεν υπάρχουν σχόλια: