סיקור מקיף

לראשונה נצפתה א-סימטריה תלוית זמן בין חומר לאנטי חומר

לראשונה המאיץ הגדול בג'נבה מדד "א-סימטריה זמנית" בין חומר לאנטי חומר. אומנם המודל הסטנדרטי עשוי להסביר את התופעה, אך התגלית מהווה דרך נוספת למדידת חוסר האיזון בין החלקיקים ובתקווה גם לחיזוי פיזיקה חדשה

קרדיט: CERN

אחת מהחידות הגדולות בפיזיקה היא עודף החומר ביקום על פני האנטי חומר. שבירת האיזון מרמזת שחוקי הטבע מכתיבים התנהגות שונה בין החומר לאנטי חומר. המודל הסטנדרטי, המתאר את חוקי פיזיקה של החלקיקים בטבע, מסביר את הא-סימטריה בעזרת "שבירת CP". אם נחליף את סימן המטען (Charge) של החומר ונשקף אותו במרחב (Parity) הוא יתנהג שונה ביחס לאנטי חומר המקביל לו (ובאותו האופן גם ביחס לטרנספורמציה הנעשית על האנטי חומר). כאשר סימטריה נשברת פיזיקאים למדים שחוסר איזון נוצר בין שני החלקיקים, אך על אף המנגנון האלגנטי התופעה חוזה חוסר איזון חלש ולא דומיננטיות ברורה של החומר על פני האנטי חומר. עד היום התעלומה נותרה פתוחה ואין בידינו מנגנון מוכח שמסביר את חוסר האיזון שהחל עוד מבראשית.

שבירת CP התגלתה בפעם הראשונה לפני חמישה עשורים במיזון K0 ובהמשך גם ב-2001 במזון B0 ובחלקיקים נוספים. השבירה נצפתה גם בדיווח האחרון של צוות המחקר ב- LHCb שבסרן במיזון D0. פיזיקאים יכולים לחזות בתופעה באחת משתי הדרכים: יחס הדעיכות של חלקיק מסוים לחלקיק אחר יכולה להיות שונה ביחס למקבילה האנטי חלקיקית, או בשיטה השניה המכונה "א-סימטריה תלוית זמן" המתבטאת בשינוי זמן החיים של החלקיק. השינוי בזמן החיים נובע מאוסילציות ספונטניות שהחלקיק עושה בינו לבין מקבילה האנטי חלקיקית.

שבירת סימטריה

עד כה שבירת הסימטריה נצפתה רק דרך האנומליה בכמות הדעיכות, אך בכנס ה-19 שהתקיים בסרן בנוגע לקווארק b "ביוטי" (יופי) או "בוטום" (תחתית), צוות המחקר של ה-LHCb דיווח בפעם הראשונה על "א-סימטריה זמנית" בין החומר לאנטי חומר במיזון Bs0 המורכב מקווארק s ואנטי קווארק b, כאשר הוא דעך למיזון -K. החוקרים אספו את הדאטא מההרצה הראשונה והשנייה של המאיץ הגדול והשיגו סטטיסטיקה של 6.7 סיגמה, הרבה מעבר לנדרש (5 סיגמה). הדובר של LHCb מוסיף כי "זמן המחזור של האוסילציה בין החומר לאנטי חומר עבור המיזון Bs0 היא כשלושת אלפי מיליארד פעמים בשנייה, אך למרות המהירות העצומה, הרזולוציה הגבוהה של הגלאים איפשרה לחוקרים לאתר ולמדוד את האפקט. התצפית הראשונה של א-סימטריה זמנית היא אבן דרך בחיפוש אחר ההבדל בין החומר לאנטי חומר".

בצעד הבא, כפי שמדווח בהודעה, צוות המחקר מתכנן להשוות את המדידות האחרונות עם מדידות קודמות של שבירת CP כדי להבין עד כמה הן תואמות את המודל הסטנדרטי. רק לאחר השוואה שכזו יוכלו החוקרים לדעת האם התגלתה פיזיקה חדשה שעשויה לרמוז על תהליך לא ידוע ששבר את חוסר האיזון בין החומר לאנטי חומר עוד מראשית היקום.

למצגת מהכנס ה-19 של LHC b שהציגה את הדאטא על שבירת הסימטריה הזמנית לחצו כאן

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

7 תגובות

  1. יוסף קורא ממוצע גם אם הוא אוהב ידען
    ומדע מתקשה להבין את המונחים המורכבים
    שמופיעים כאן
    לכן מיעוט התגובות

  2. מבנה היקום ממשיך להיות מסתורי ובלתי מובן, ומעולם לא ניתנה תשובה לשאלה ..מה זה חומר.
    מושג הכוח ממשיך לככב בפיזיקה תיאורטית, אף על פי שהוא נתפס כמלל חסר פשר.
    הזמן נשאר הנעלם הגדול , וכלל לא מובן איך האור נע בחלל ריק.
    הפיזיקה התיאורטית תקועה במקום כבר 100 שנים, והגיע הזמן להעיר אותה.
    את מצב העירות ייצור מושג חדש , של זמן פסיבי.

    יקום חדש מופלא- לשיפוטכם

    שני המושגים היסודיים ביקום הניוטוני, הם כוח וחומר
    שני המושגים היסודיים ביקום האיינשטייני הם אנרגיה וחומר
    שני המושגים היסודיים ביקום העצברי , הם אנרגיה וזמן פסיבי.
    http://img2.timg.co.il/forums/2/7512af65-e1e5-47ac-af36-b3654d2d790b.pdf

    א.עצבר

  3. ליוסף היקר,
    בהחלט ניתן. ישנם מנגנונים רבים לשבירת סימטריה. שבירת סימטריה יכולה להתרחש ספונטנית או יכולה להתרחש כאשר מבוצע שינוי של ממש במודל. הייתי אומר שהשאלה היותר מעניינת היא באילו תהליכים מתרחשת שבירה ספונטנית במודל שלכאורה הסימטריה קיימת בה. מידיעתנו, המנגנון מתחבא בטמפרטורה והסימטריה נוטה לקטון ככל שהיקום מתרחב ומתקרר. בגלל זה פיזיקאים טוענים שבראשית היקום כאשר הוא היה חם וצפוף, הסימטריה בטבע הייתה העשירה ביותר. אם אתה מכיר, מרעיון זה גם נובע העיקרון של איחוד הכוחות בטבע שלכאורה נחזה בתחילת היקום, כאשר הסימטריה הייתה העשירה ביותר והכוחות היו דומים בעוצמתם. למען האמת, לטענה שהסימטריה גדלה כאשר הטמפרטורה גדלה קיימת דוגמא נגדית (וזו ורעיונות מסביבה נחקרים בימים אלה, כולל על ידי אנוכי). ככל הנראה שמאחורי הא-סימטריה בין החומר לאנטי חומר מתחבא עיקרון עמוק יותר או כח נוסף ששובר את האיזון, מעבר למודל הסטנדרטי, שטרם קיבל אישוש או מקור תאורטי מבוסס.

  4. מעניין אם מישהו יכול להסביר מדוע סימטריה נוטה להישבר. מדוע יש יותר מאחד מאשר מהשני.
    מיעוט התגובות באתר, מעיד אולי על מצוקה כספית של אנשים שטרודים בפרנסה ולא בעיניינים בחלק הפירמידה הגבוה יותר, עיניינים שבנפש.

  5. תודה על המאמר המענין. עכשיו מסתבר ששבירת הסימטריה היא "תופעה" הקשורה במזונים ולא רק מקרה מקומי.
    הבהרת הסוגיה באמת נראית כפתח למשהו חדש בתחום החומר : או לדיוק/שכלול משמעותי של המודל הסטנדרטי (חלופה סבירה) או לפראדיגמה חדשה בפיסיקה אם וכאשר יצטברו נתונים וממצאים עקביים נוספים שאינם מתיישבים עם הנוכחית ועשויים להיות מוסברים ע"י תיאוריה חדשה (פחות סביר, אבל לא בלתי אפשרי בטווח של כמה עשרות שנים) .
    יתכן שבכך יוסברו שאלות יסודיות כמו חץ הזמן, כבידה, הבנה חדשה של מה שנתפס כיום בד"כ כחומר אפל, וכו', מי יודע.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן