Хотя такой процесс не может полностью объяснить преобладание материи над антиматерией в наблюдаемой Вселенной, его открытие — значимый шаг для современной физики.

Странный B^0s-мезон — довольно необычная частица, состоящая из b-кварка (прелестного) и s-кварка (странного). Самой выдающейся его чертой считается необычный распад на мюон-антимюонную пару.

Согласно новым данным, основанным на анализе результатов работы Большого адронного коллайдера и представленным коллаборацией LHCb, в ходе распада этих мезонов зарегистрировано нарушение CP-инвариантности. Это значит, что рождение частиц происходит несколько чаще, чем античастиц, причём вероятность такого нарушения превосходит пять сигм, то есть является статистически не менее достоверной, чем открытие бозона Хиггса.

[500x334]

Вид снизу (с пола пещеры) на LHCb, самый маленький из четырёх основных детекторов БАКа. (Здесь и ниже иллюстрации Anna Pantelia / CERN.)

То, что при подобных распадах в конечном счёте образуется больше нормальных частиц, чем античастиц, немаловажно для объяснения причин наблюдаемого доминирования материи над антиматерией. Напомним, по современным взглядам, в момент возникновения Вселенной антиматерии должно быть столько же, сколько материи обычной. Следовательно, они (материя и антиматерия) взаимно аннигилировали, и сейчас мироздание должно быть заполнено фотонами — и никаких шансов на возникновение материи в привычном для нас виде, не говоря уже о формировании звёзд, планет и прочего, насущно необходимого для возникновения жизни в целом и человека в частности!

Как видно из простых неинструментальных наблюдений, на деле всё пошло как-то не так. Что-то предопределило доминирование материи над антиматерией, которой, по современным взглядам, во Вселенной чрезвычайно мало (барионная асимметрия Вселенной).

В этом смысле любой признак процессов, в которых материя образуется чаще антиматерии, весьма ценен: если мы обнаружим достаточные процессы такой природы, то сможем объяснить, почему антиматерии намного меньше материи и, следовательно, почему мы вообще возникли.

[500x377]
Увы, несмотря на то что в распаде странного B^0s-мезона теперь, несомненно, наблюдается такой перевес, и мюоны при этом генерируются чаще антимюонов, говорить о том, что это всё объясняет, рано. Нет, это лишь часть объяснения. Ранее уже были найдены сходные отклонения для каонов (К-мезонов), а также нейтральных и заряженных B-мезонов, однако даже с этим четвёртым видом распадов, образующим больше частиц, чем античастиц, в теоретических моделях по-прежнему «остаётся» слишком много антиматерии — на порядки больше, чем требуется, чтобы Вселенная существовала в известном нам виде. Есть ещё что-то, какой-то иной, куда более эффективный механизм такого рода, который мы пока не замечаем, а значит, физическая Стандартная модель в этом отношении по-прежнему неудовлетворительна.



Отчёт об исследовании вскоре появится в журнале Physical Review Letters, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.
Подготовлено по материалам Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН).
http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/fizika/10006459/