پژوهشگران یک نقض تقارن "CP" بزرگ را برای واپاشی باریونی که شامل یک کوارک ته ((bottom می شود پیش بینی می کنند، یافته ای که پیامدهایی برای چگونگی درک فیزیکدانان از جهان دارد.

جهان هستی امروزه به طور قابل ملاحظه ای ماده بیشتری نسبت به پادماده دارد. اگر این گونه نبود، ما وجود نمی داشتیم. این که دقیقا چه طور این عدم تعادل اتفاق افتاده، هنوز یک راز باقی مانده است. اما حدس تئوری حاکی از آن است که این موضوع به نقض تقارن های معروف به C (بار) و P (پاریته) مربوط می­شود که ترکیب آنها با هم بیان می کند که قوانین فیزیک برای یک ذره و بازتاب آینه ای پاد ذره اش یکسان هستند. معلوم شده که برهم کنش های ضعیف بین جفت های کوارک که مزون های خاصی را تشکیل می دهند، این تقارن را نقض می کنند. اما این نقض ها برای توضیح برتری ماده کافی نیست. در تلاش برای حل این معما، اکنون یین-فا شِن Yin-Fa Shen و همکارانش در دانشگاه علم و صنعت هواژونگ چین شکست تقارن CP را در یک باریون که شامل سه کوارک می شود، پیش بینی می کنند[1]. پژوهشگران می گویند که تایید تجربی پیش بینی آنها اولین مشاهده از نقض تقارن CP در ماده باریونی را نشان می دهد که به طور بالقوه مسیر را به سمت درک بیشتر از تکامل کیهانی هموار می کند.

شِن و همکارانش باریون لاندا-b را در نظر گرفتند که شامل یک کوارک بالا، یک کوارک پایین و یک کوارک ته می باشد. آنها این ذره را انتخاب کردند، زیرا تئوری نشان می دهد که جفت شدگی بین کوارک های بالا و ته مشخصاتی مشابه موارد نقض CP شناخته شده دارد. وقتی که پژوهشگران واپاشی یک باریون لاندا-b و پاد ذره آن را مدل سازی کردند- برای مثال، تولید شده بعد از برخورد یک پروتون و یک پاد پروتون- نقض تقارن CP را در قالب یک اختلاف 10 تا 90 درصد بین دو ذره در احتمال یک مد واپاشی معین پیدا کردند. شِن یادآور می شود که محصولات نمایانگر این واپاشی ها و ویژگی های آنها باید در آزمایشهای آینده در برخورد دهنده هادرونی بزرگ در سرن سوئیس قابل اندازه گیری باشند.

1. Y.-F. Shen et al., “Possible large CP violation in charmed Λb decays,” Phys. Rev. D 108, L111901 (2023).

منبع:

Symmetry Violation Predicted for Bottom-Containing Baryon