अब तक कहानी: 16 जुलाई को, यूरोप में स्थित वैज्ञानिकों के एक अंतरराष्ट्रीय सहयोग ने बताया कि उनके पास था, पहली बार के लिएदेखा कि एक प्रकार के उप -परमाणु कण के पदार्थ और एंटीमैटर संस्करणों को अलग -अलग दरों पर एक बैरियन क्षय कहा जाता है। परिणाम ने उनके व्यवहार में एक नया अंतर प्रकट किया जो यह समझाने में मदद कर सकता है कि ब्रह्मांड को ज्यादातर पदार्थ क्यों बनाया जाता है।
ब्रह्मांड को ज्यादातर मामला क्यों बनाया जाता है?
13.8 बिलियन साल पहले बिग बैंग को समान मात्रा में पदार्थ और एंटीमैटर बनाना चाहिए था। लेकिन जब हम चारों ओर देखते हैं, तो हम एक ब्रह्मांड को मामले से भरा एक ब्रह्मांड देखते हैं – सितारे, ग्रह, लोग – जबकि एंटीमैटर लगभग कहीं नहीं पाया जाता है। यह lopsedness विज्ञान में सबसे बड़े अनसुलझे रहस्यों में से एक है। भौतिकविदों का मानना है कि कैसे पदार्थ और एंटीमैटर व्यवहार में सूक्ष्म अंतर, विशेष रूप से सीपी उल्लंघन नामक कुछ, इस असंतुलन को समझने के लिए एक प्रमुख सुराग हो सकता है।
सीपी का अर्थ है चार्ज संयुग्मन (सी) और समता (पी)। चार्ज संयुग्मन का अर्थ है अपने एंटीपार्टिकल (जिसमें विपरीत विद्युत आवेश है) के लिए एक कण को स्वैप करना और समता का अर्थ है बाएं और दाएं फ़्लिप करना, जैसे कि दर्पण में देखना। यदि ब्रह्मांड ने पदार्थ का इलाज किया और एंटीमैटर बिल्कुल वैसा ही, एक कण स्वैप और एक दर्पण फ्लिप के बाद भी हम कहते हैं कि सीपी समरूपता है। लेकिन प्रयोगों से पता चला है कि इस समरूपता को तोड़ा जा सकता है। इसे सीपी उल्लंघन कहा जाता है।
सीपी उल्लंघन महत्वपूर्ण है क्योंकि यह एक ब्रह्मांड के लिए आवश्यक शर्तों में से एक है जो एंटीमैटर की तुलना में अधिक मामले के साथ समाप्त होता है।
क्या सीपी उल्लंघन पहले देखा गया है?
“जबकि सीपी उल्लंघन पहले मेसन्स में देखा गया था, क्वार्क-एंटीकार्क जोड़े से बने कण, यह पहले कभी भी बैरियंस, तीन-क्वार्क कणों जैसे प्रोटॉन और न्यूट्रॉन में नहीं देखा गया था, जो ब्रह्मांड में दृश्यमान पदार्थों के बहुमत का गठन करते हैं,” भारतीय विज्ञान संस्थान, बेंगालुरु, प्रायोगिक उच्च-एनरर्जी मिनीक शवों ने बताया। हिंदू।
नया परिणाम पहले बैरियन में सीपी उल्लंघन दिखाने वाला है, विशेष रूप से λB नामक एक कण में0 बैरियन।
Λb0 बैरियन एक भारी उप -परमाणु कण है जो तीन क्वार्क से बना है: एक अप क्वार्क, एक डाउन क्वार्क और एक नीचे क्वार्क। इसके एंटीपार्टिकल, λb0-बर, इसी एंटिक्क्स हैं। नए अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने अध्ययन किया कि कैसे λB0 बैरियन एक प्रोटॉन, एक नकारात्मक रूप से चार्ज किया गया kaon, और दो पायन (एक सकारात्मक, एक नकारात्मक) में फैलता है। उन्होंने एंटीपार्टिकल के लिए एक ही क्षय को भी देखा, लेकिन विपरीत आरोपों के साथ।
कण कैसे देखे गए हैं?
यह प्रयोग यूरोप में लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (एलएचसी) में हुआ, और इसके विश्लेषण के लिए डेटा मशीन के एलएचसीबी डिटेक्टर द्वारा एकत्र किया गया था। कई वर्षों में, टीम ने अरबों प्रोटॉन-प्रोटॉन टकरावों से डेटा एकत्र किया, जो कभी-कभी λB का उत्पादन करते थे0 और λb0-बर बैरियंस। परिष्कृत एल्गोरिदम और मशीन लर्निंग तकनीकों ने शोधकर्ताओं को दुर्लभ घटनाओं को चुनने में मदद की, जहां इन बैरियंस ने उन कणों के विशिष्ट सेट में क्षय किया, जिनकी वे तलाश कर रहे थे।
कुंजी कितनी बार λB की तुलना करना है0 बैरियन कणों के चुने हुए सेट में फैलता है कि इसका एंटीपार्टिकल कितनी बार करता है। यदि भौतिकी के नियमों ने पदार्थ का इलाज किया और पहचान के रूप में एंटीमैटर, तो ये दरें समान होंगी। कोई भी अंतर, संभावित प्रयोगात्मक पूर्वाग्रहों के लिए लेखांकन के बाद, सीपी उल्लंघन का प्रमाण होगा। शोधकर्ताओं ने सीपी विषमता नामक एक मात्रा को मापा, जो कि क्षय दरों में अंतर है, जो कुल संख्या में विभाजित है।
शोधकर्ताओं को सीपी उल्लंघन की नकल करने वाले अन्य प्रभावों की पहचान करने और हटाने के बारे में बहुत सावधान थे। उदाहरण के लिए, LHC थोड़ा अधिक λB का उत्पादन कर सकता है0 λb की तुलना में baryons0-बार एंटीबेरियन या एलएचसीबी डिटेक्टर एक को दूसरे पर स्पॉट करने में बेहतर हो सकता है। इन प्रभावों के लिए सही करने के लिए, टीम ने एक नियंत्रण चैनल का उपयोग किया, एक समान क्षय जहां कोई सीपी उल्लंघन की उम्मीद नहीं की जाती है। इस नियंत्रण चैनल में किसी भी विषमता को मापने से, वे इन उपद्रव प्रभावों को घटा सकते हैं और सही सीपी उल्लंघन संकेत को अलग कर सकते हैं।
मुख्य परिणाम क्या था?
शोधकर्ताओं ने क्षय दरों में एक स्पष्ट अंतर पाया: सीपी विषमता को बहुत कम अनिश्चितता के साथ लगभग 2.45%मापा गया था।
“सांख्यिकीय रूप से, मापा सीपी विषमता 5.2 मानक विचलन द्वारा शून्य से विचलन करता है, कण भौतिकी में एक खोज का दावा करने के लिए आवश्यक 5-सिग्मा सीमा को पार करता है,” डॉ। नायक ने कहा। “यह ऐतिहासिक खोज मामले-एंटीमैटर असंतुलन की हमारी समझ को गहरा करने की क्षमता रखती है”।
यह एक बड़ा कदम है, हालांकि देखे गए सीपी उल्लंघन की मात्रा अभी भी ब्रह्मांड में मामले और एंटीमैटर के बीच बड़े असंतुलन के लिए बहुत कम है।
वैज्ञानिक अब अन्य बैरियन डेज़ में सीपी उल्लंघन की तलाश कर सकते हैं और इसे और अधिक सटीक रूप से मापने की कोशिश कर सकते हैं। सैद्धांतिक रूप से, वे जटिल गतिशीलता को समझने के लिए काम कर सकते हैं जो इन प्रभावों का उत्पादन करते हैं और हमारे ब्रह्मांड के हमारे ज्ञान में अंतराल को प्लग करने के लिए पहले से अनदेखे कणों और बलों के संकेतों की खोज करते हैं। अंतिम लक्ष्य यह पता लगाना है कि क्या सीपी उल्लंघन के अतिरिक्त स्रोत हैं जो मामले के प्रभुत्व को समझा सकते हैं।
खोज हमारे अस्तित्व के बारे में एक मौलिक प्रश्न को भी संबोधित करती है: कुछ भी नहीं के बजाय कुछ क्यों है? आपके शरीर में हर परमाणु, आकाश में हर तारा मौजूद है, क्योंकि किसी भी तरह से एंटीमैटर पर जीत हुई। प्रकृति और एंटीमैटर के साथ कैसे व्यवहार करती है, सूक्ष्म अंतरों को उजागर करके, वैज्ञानिक इस कहानी को एक साथ जोड़ रहे हैं कि हमारा ब्रह्मांड कैसे आया, जिस तरह से यह है।
