นักฟิสิกส์ของ CERN วัดการแกว่งของมวลของมวลสารเสน่ห์ที่เป็นกลาง

นักฟิสิกส์ของ CERN วัดการแกว่งของมวลของมวลสารเสน่ห์ที่เป็นกลาง

ความร่วมมือ ในเจนีวาได้สังเกตและวัดค่าการสั่นไหวที่สำคัญในมวลที่วัดได้ของชาร์มมีซอนที่เป็นกลาง ซึ่งเกิดจากอนุภาคที่เปลี่ยนไปเป็นปฏิอนุภาคและกลับมาใหม่อีกครั้ง แม้ว่าการตรวจจับจะสอดคล้องกับแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคอย่างสมบูรณ์ แต่ก็สามารถให้หน้าต่างที่ “สะอาดมาก” ในฟิสิกส์นอกเหนือจากแบบจำลองมาตรฐานในการทดลองในอนาคต นักวิจัยกล่าว มีซอนเป็นอนุภาค

ที่ประกอบด้วย

สถานะที่ถูกผูกไว้ของควาร์กและแอนติควาร์ก พวกมันมีความสำคัญต่อการจับตัวของนิวเคลียส เนื่องจากพวกมันเป็นสื่อกลางในอันตรกิริยาที่รุนแรงระหว่างโปรตอนและนิวตรอน แต่โดยธรรมชาติแล้ว มีซอนอิสระมีอยู่ในฐานะผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวที่มีอายุสั้นของอันตรกิริยาของรังสีคอสมิกเท่านั้น 

อย่างไรก็ตามสามารถผลิตได้ในเครื่องเร่งอนุภาคและได้รับการศึกษาอย่างเข้มข้นมานานหลายทศวรรษ

เช่นเดียวกับที่โปรตอนและนิวตรอนมีคู่ที่มีน้ำหนักมาก เช่น ซิกมาแบริออน ซึ่งในควาร์กขึ้นหรือลงหนึ่งตัวหรือมากกว่าจะถูกแทนที่ด้วยลูกพี่ลูกน้องที่หนักกว่า เมสันก็เช่นกัน 

แบบจำลองมาตรฐานคาดการณ์ว่าบางส่วนของอนุภาคมวลหนักเหล่านี้มีอยู่ในลักษณะของการซ้อนทับกันของทั้งอนุภาคและปฏิปักษ์ โดยมีฟังก์ชันคลื่นควอนตัมที่วิวัฒนาการเมื่ออนุภาคแพร่กระจาย ผลที่ตามมาคือ ความน่าจะเป็นในการตรวจพบเมซอนหรือแอนติเมซอนก็ควรพัฒนาขึ้นเช่นกัน

ความแตกต่างของมวลด้วยเหตุผลที่ซับซ้อนซึ่งควบคุมโดยกลศาสตร์ควอนตัมและการโต้ตอบที่อ่อนแอ จึงมีความแตกต่างในด้านอายุการใช้งานหรือความกว้าง และมวลระหว่างการวางซ้อนที่อนุญาตทั้งสองตำแหน่ง ความแตกต่างทั้งสองนี้อาจส่งผลต่อสัดส่วนโฆษก จากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดอธิบายว่า

 “เฉพาะความแตกต่างของมวลเท่านั้นที่ทำให้อนุภาคเปลี่ยนเป็นอนุภาคอื่นและกลับมาใหม่ได้” วิวัฒนาการเนื่องจากความแตกต่างของความกว้างได้รับการยืนยันครั้งแรกในปี 2550 ในข้อมูลจากการทำงานร่วมกัน ในญี่ปุ่นและการทำงานร่วมกันในแคลิฟอร์เนีย การแกว่งไซนูซอยด์

เนื่องจาก

ความแตกต่างของมวลมีให้เห็นในอนุภาคอื่นๆ เช่น ไมซอนที่มีความงามแปลกตา แต่ไม่เคยมีมาก่อนในชาร์มมีซอน ทั้งความแตกต่างของความกว้างและมวลอาจมีความสำคัญต่อการตรวจสอบการละเมิดความสมมาตรของประจุไฟฟ้า (CP) นี่คือสมมติฐานที่ว่า ถ้าทั้งประจุไฟฟ้าและพาริตีถูกสับเปลี่ยนพร้อมกัน 

กฎของฟิสิกส์จะมีลักษณะเหมือนกัน สิ่งนี้เทียบเท่ากับการตรวจสอบความไม่สมดุลของสสารและปฏิสสาร ดังนั้นการศึกษาการละเมิด CP สามารถอธิบายได้ว่าเหตุใดจึงมีสสารมากกว่าปฏิสสารในเอกภพ

“สถานที่ที่ดีในการดู”“การละเมิด CP สามารถอยู่ กล่าว “แต่ไม่สามารถอธิบายได้ 

เหตุผลที่ระบบเสน่ห์เป็นสถานที่ที่ดีในการดูคือระดับการละเมิด CP ที่คุณคาดหวังในรุ่นมาตรฐานนั้นน้อยมาก หากมีการละเมิด CP ที่มาจากแหล่งที่มานอก มันควรจะแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนมากขึ้น…” สังเกตการละเมิด CP ในปี 2019 การวัดการสลายตัวของชาร์มมีซอนที่เป็นกลางไปเป็นมีซอนอื่นๆ 

อย่างไรก็ตาม 

ไม่ว่าสิ่งนี้จะสอดคล้องกับแบบจำลองมาตรฐานหรือไม่ก็ตาม เป็นที่ถกเถียงกัน: “คุณมีนักทฤษฎีบางคนบอกว่า ‘นี่น่าทึ่งมาก: มันสูงกว่าที่เราคาดไว้มาก’ และอีกหลายคนบอกว่า “หากคุณมองหาการละเมิด CP ในปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการผสมเหล่านี้ ผู้คนจะมั่นใจในการคำนวณของพวกเขามากขึ้น”

อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีความชัดเจนว่าจะสามารถตรวจพบการสั่นไหวที่เกิดจากความแตกต่างของมวลระหว่างสเน่ห์ที่เป็นกลางได้หรือไม่ “มันอาจจะเกินความอ่อนไหวของเราไปแล้ว แต่กลับกลายเป็นว่า แม้ว่ามันจะเป็นตัวแปรเล็กๆ แต่ก็ไม่เล็กจนน่าขัน” วิลกินสันกล่าว

ไม่มีหลักฐานยืนยันการสังเกตของนักวิจัยจนถึงปัจจุบันไม่มีหลักฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับการละเมิด CP อย่างไรก็ตาม ขณะนี้พวกเขากำลังติดตั้งรุ่นทดลองที่ได้รับการอัปเกรดเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการเริ่มต้น LHC ความส่องสว่างสูงในปีหน้า “ถ้าเราเห็นการละเมิด CP ในอีก 10 ปีข้างหน้า คงเป็นเรื่องยากมาก

ในปี 2550 และตอนนี้กำลังทำงานกับ ผู้สืบทอดตำแหน่ง “ฉันและคนอื่นๆ ทำงานมานานหลายทศวรรษเพื่อสังเกตการผสมเสน่ห์ที่เป็นกลาง และในที่สุด ก็ประสบความสำเร็จในการวัดพารามิเตอร์มวลนี้” เขาหวังว่าผลลัพธ์จะได้รับการยืนยันจากการทดลองอื่นๆ เช่นของเขาเอง และกล่าวว่า 

ทำให้เกือบทุกคนเชื่อว่าความผิดปกติของชั้นบรรยากาศต้องเกิดจากนิวตริโนเองความก้าวหน้าเกิดขึ้นเนื่องจากสามารถเปรียบเทียบเหตุการณ์ที่ “ลงมา” จากชั้นบรรยากาศกับเหตุการณ์ที่ “ขึ้นมา” จากด้านล่าง และด้วยเหตุนี้จึงเกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ในชั้นบรรยากาศอีกด้านหนึ่งของโลก 

ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างนิวตริโนทั้งสองประเภทนี้คือระยะทางที่พวกมันเดินทาง แต่ถ้านิวตริโนไม่มีมวลก็ไม่สร้างความแตกต่างอย่างไรก็ตาม สำหรับเหตุการณ์ที่มาจากด้านบนเห็นอัตราส่วน 2:1 โดยประมาณของมิวออนต่อนิวตริโนอิเล็กตรอน ในขณะที่เหตุการณ์ที่มาจากด้านล่างจะเห็นนิวตริโน

ของมิวออนน้อยกว่ามาก สิ่งนี้ได้รับการยืนยันในเวลาต่อมาโดยการทดลอง และแสดงให้เห็นว่าธรรมชาติเป็นไปตามเงื่อนไขแรกสำหรับการสั่นของนิวตริโนจริงๆ นั่นคือ นิวตริโนมีมวล แต่เงื่อนไขที่สอง นิวตริโนเปลี่ยนรสชาติล่ะจำนวนมากขึ้นผ่านปฏิกิริยา หากนักวิจัยเห็นหลักฐานใดๆ ของการละเมิด  

ซึ่งมีความไวต่อรสชาติของนิวตริโนทั้งหมด แต่ไม่อนุญาตให้มีการเปรียบเทียบอย่างชัดเจนระหว่างพวกมัน การสร้างการทดสอบอย่าง นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย ขั้นแรก คุณต้องใช้น้ำหนัก 1,000 ตัน ซึ่งโดยทั่วไปไม่มีในร้านฮาร์ดแวร์ใกล้บ้านคุณ โชคดี ใช้น้ำมวลหนักในปริมาณมากในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และยินดีให้เรายืมเครื่องปฏิกรณ์มูลค่าหนึ่งเครื่องโดยมีเงื่อนไขว่าจะต้องคืนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 

เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์