한 번 물질의 입자는 언제나 물질의 입자입니다. 아니면 아닙니다. 양자 물리학의 기이한 특성 덕분에 매력 쿼크와 업 반쿼크로 구성된 전기적으로 중성인 D 중간자와 같은 두 개의 서로 다른 쿼크로 구성된 네 개의 알려진 입자가 자발적으로 반물질 파트너로 진동할 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
26월 XNUMX일 CERN에서 열린 세미나에서 LHC(Large Hadron Collider)의 LHCb 협력은 중성 D 중간자의 진동에서 물질-반물질 비대칭성에 대한 최신 검색 결과를 발표했습니다. 만약 발견되면 이를 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다. 신비한 물질, 즉 우주의 반물질 불균형에 대해.
입자 물리학의 표준 모델의 약력은 쿼크를 포함하는 입자에서 CP 위반으로 알려진 물질과 반물질 사이의 비대칭성을 유도합니다. 그러나 이러한 CP 위반 원인은 연구하기 어렵고 우주의 물질-반물질 불균형을 설명하기에는 불충분하므로 물리학자들은 이전보다 더 나은 새로운 소스를 찾고 알려진 소스를 더 잘 연구하게 됩니다.
최근의 노력에서 LHCb 연구자들은 중성 D 중간자의 물질-반물질 진동을 결정하는 일련의 매개변수를 전례 없는 정밀도로 측정하고 지금까지 관찰되지 않았지만 예측된 진동의 CP 위반을 검색할 수 있도록 소매를 걷어붙였습니다.
이번 협력은 이전에 LHC Run 1의 전체 데이터 세트와 Run 2의 부분 데이터 세트를 사용하여 중성 D 중간자가 양으로 하전된 카온과 음으로 하전된 파이온으로 붕괴되는 것과 관련된 동일한 매개변수 세트를 측정했습니다. XNUMX를 실행합니다.
이번에 팀은 전체 Run-2 데이터 세트를 분석하고 그 결과를 이전 분석 결과와 결합하여 부분 Run-2 데이터 세트를 제외하고 현재까지 가장 정확한 매개변수 측정값을 얻었습니다. 측정 불확도는 이전에 LHCb로 얻은 가장 작은 불확도보다 1.6배 작습니다.
결과는 이전 연구와 일치하여 중성 D 중간자의 물질-반물질 진동을 확인하고 진동에서 CP 위반의 증거를 보여주지 않습니다. 이번 발견은 LHC의 세 번째 실행과 계획된 업그레이드인 고광도 LHC의 데이터를 사용하여 중성 D 중간자의 붕괴와 기타 붕괴에 대한 향후 분석을 요구합니다.
관심 있는 다른 중성 D 중간자 붕괴에는 LHCb 연구자들이 처음으로 참 쿼크를 포함하는 입자에서 CP 위반을 관찰한 두 개의 카온 또는 두 개의 파이온 쌍으로의 붕괴와 중성 카온과 한 쌍의 파이온으로의 붕괴가 포함됩니다. LHCb는 입자의 물질-반물질 진동 속도를 측정했습니다. 물질, 즉 우주의 반물질 불균형과 기타 우주의 신비에 대한 단서를 찾는 데 있어서 어떤 길도 탐구되지 않은 채로 남겨져서는 안 됩니다.