一度物質の粒子になった後は、常に物質の粒子です。か否か。量子物理学の特殊性のおかげで、チャーム クォークとアップ反クォークで構成される電気的に中性の D 中間子など、2 つの異なるクォークで構成される 4 つの既知の粒子は、反物質パートナーに自発的に振動することができ、またその逆も可能です。
26月XNUMX日にCERNで開催されたセミナーで、大型ハドロン衝突型加速器（LHC）のLHCb共同研究チームは、中性D中間子の振動における物質・反物質の非対称性に関する最新の探索結果を発表した。これが発見されれば、解明に役立つ可能性がある。宇宙における謎の物質と反物質の不均衡について。
素粒子物理学の標準模型の弱い力は、クォークを含む粒子に CP 破れとして知られる物質と反物質の間の非対称性を引き起こします。しかし、これらの CP 破れの発生源は研究が難しく、宇宙の物質と反物質の不均衡を説明するには不十分であるため、物理学者は新しい発生源を探索するとともに、既知の発生源をこれまで以上に詳しく研究するようになりました。
最新の取り組みで、LHCbの研究者らは、中性D中間子の物質・反物質振動を決定する一連のパラメーターを前例のない精度で測定するために全力を尽くし、振動におけるこれまで観測されていなかったが予測されていたCP破れの探索を可能にした。
この共同研究では、LHC の実行 1 からの完全なデータセットと、LHC からの部分的なデータセットを使用して、中性 D 中間子の正電荷カオンと負電荷パイオンへの崩壊に関連する同じパラメーター セットを以前に測定していました。 2を実行します。
今回、チームは完全な Run-2 データセットを分析し、その結果を、部分的な Run-2 データセットを除いた前回の分析の結果と組み合わせることで、これまでで最も正確なパラメーターの測定値、つまり全体を取得しました。測定の不確かさは、LHCb によって以前に達成された最小の不確かさよりも 1.6 倍小さくなります。
この結果は以前の研究と一致しており、中性 D 中間子の物質 - 反物質振動が確認され、振動における CP 破れの証拠は示されていません。この発見は、LHC の 3 回目の実験と計画されているアップグレードである高輝度 LHC からのデータを使用して、今回の崩壊と他の中性 D 中間子の崩壊の将来の分析を必要とします。
その他の興味深い中性 D 中間子の崩壊には、LHCb 研究者がチャーム クォークを含む粒子の CP 破れを初めて観察した 2 つのカオンまたは 2 つのパイオンのペアへの崩壊と、中性のカオンと 1 対のパイオンへの崩壊が含まれます。これにより、LHCb は粒子の物質 - 反物質振動の速度を計測しました。宇宙における物質と反物質の不均衡やその他の宇宙の謎を解明する手がかりを探るには、どんな道も未開拓のままにしておくべきではありません。