Малый по масштабам эксперимент дал возможность сделать сотни открытий и пролить свет на многие детали процесса рождения Вселенной. Как же возможно столь грандиозное достижение в рамках скромной установки?

В самые первые мгновения после возникновения Вселенной происходило непознанное для физиков. Моделировать процессы с такой энергией и временными масштабами требуется оборудование мощнее Большого адронного коллайдера. Несмотря на это, БАК уже помог пролить свет на многие тайны природы.

В недавней работе физиков на коллайдере была измерена разница в массах двух частиц с рекордной точностью. Это даст возможность узнать больше о происхождении Вселенной. Стандартная модель описывает фундаментальные частицы Вселенной и силы, действующие на них.

К элементарным частицам относятся кварки: верхний, нижний, странный, очарованный, прелестный и истинный. Так же существует шесть лептонов: электрон, мюон и таон, каждый из которых имеет ассоциированное нейтрино. У всех кварков и лептонов также существуют античастицы, которые во всем повторяют своих собратьев, кроме знака заряда.

Стандартная модель подтверждена экспериментами с удивительной точностью, но имеет ряд существенных недостатков. Теория Большого взрыва утверждает, что Вселенная возникла 13,8 миллиарда лет назад в результате события, которое должно было произвести равное количество вещества и антивещества. Сейчас же Вселенная почти полностью состоит из обычной материи, что называется барионной асимметрией, объяснение которой до сих пор отсутствует.

Чтобы ответить на этот вопрос, потребуется помощь физиков. исследуютНа Большом адронном коллайдере происходит преобразование материи в антиматерию и наоборот. Это явление наблюдалось у мезонов — частиц, состоящих из пары кварк-антикварк. В течение короткого промежутка времени каждая частица мезона может превращаться в своего «анти-кузена». Но до недавнего времени детали такого преобразования оставались неясными, пока ученым на БАК не удалось измерить разницу в массах между составляющими мезона и антимезона.

Важность открытия заключается в возможности понять причину недостатка антиматерии во Вселенной по сравнению с материей. Для этого физикам необходимо изучить процесс нарушения CP-инвариантности, который проявляется в различиях между превращениями материи и антиматерии. Уже установлено, что некоторые нестабильные частицы распадаются иначе, чем их античастицы. способствовало изобилию материи во Вселенной.

По материалам The Conversation.