Tűt találtak a szénakazalban a CERN tudósai

• Index

B-mezont, illetve annak is egy speciális fajtáját, B_s mezont figyeltek meg a svájci Nagy Hadronütköztetőben (LHC) végzett kísérletek alatt. A találathoz tízmilliárd eseményt kellett átnézniük a tudósoknak.

Több iránya is van azon kutatásoknak, amelyek a részecskefizika szabályait leíró standard modell létjogosultságát tesztelik. Ezek egyike a CERN-ben folyó LHCb kísérletsorozat, amelynek során az LHC-ben zajló protonütközésekben születő új részecskéket vizsgálják a fizikusok. A keletkező részecskék egy része hétköznapi, egy kisebb részük pedig nagyon ritka elemi részecske. A CERN hétfőn kiadott közleménye szerint az események utólagos kiértékelésével újabb ilyen ritka részecskét sikerült megtalálni, ráadásul olyan eredmények is születtek, amelyek az univerzum születésével, illetve mai formájának kialakulásával kapcsolatos alapkérdéseket válaszolhatnak meg.

A most vizsgált B_s mezon egy különlegesen nehéz részecske, ennek köszönhetően meglehetősen instabil, és nagyon könnyen, a születését követő első másodpercen belül bomlik el kisebb, stabilabb állapotú részecskékké, például nagyon ritkán müonokká (a müon kölcsönhatásai alapján az elektronhoz hasonló, de annál 200-szor nehezebb elemi részecske). Ezt a „nagyon ritkánt” sikerült most pontosítani: egy B_s mezon egymilliárd bomlásból 4,5-nél is kevesebbszer alakul át két müonná. Amellett, hogy ez az eredmény tovább pontosítja a későbbi kutatások területeit, arra is következtetni lehet, hogy miért anyagból, és nem antianyagból épül fel az univerzum.

Az Ősrobbanáskor, vagyis nagyjából 13,7 milliárd évvel ezelőtt a frissen keletkezett univerzumban elméletileg egyenlő arányban volt jelen anyag és antianyag. A fizika jelenleg ismert szabályai szerint egy anyagrészecske és egy vele megegyező tömegű, de ellentétes töltésű antianyag-részecske találkozásakor a kettő kioltja egymást, és energia keletkezik. Valamilyen, egyelőre ismeretlen oknál fogva azonban a kezdeti kölcsönhatást követően jóval több anyag maradt hátra – ebből épülnek fel a galaxisok, csillagok, bolygók, és úgy általában minden, amit magunk körül látunk, viszont arra, hogy ez miért alakult így, egyelőre nincs pontos magyarázat.

A mostani eredmények alapján könnyen elképzelhető, hogy az ok az anyag és az antianyag reakcióhajlandósága közti különbségben rejlik: A B_s mezonhoz hasonló, antianyagot is tartalmazó részecskék sokkal gyakrabban bomlanak el és alakulnak át új részecskékké. A mostani eredmények alapján ez az elmélet nyert újabb megerősítést, de ez a kérdés is csak egy a standard modell számos, egyelőre gyakorlati bizonyításra váró elemei közül.