Вещество и антивещество ведут себя по-разному — Naked Science
07.08.2017
6 минут
Редакция
251

Вещество и антивещество ведут себя по-разному

Международный консорциум ученых установил, что нейтрино и антинейтрино не являются абсолютно симметричными.

final_neutrinos_header_sized

Когда-то, в первые мгновения жизни Вселенной, вещества и антивещества в ней было много и поровну. Затем что-то случилось, и вещества оказалось на одну миллиардную часть больше. Основная доля вещества и антивещества аннигилировала и исчезла, оставив след в виде реликтового излучения, а эта миллиардная часть осталась, и из нее теперь состоят галактики, люди и тот компьютер, на экране которого вы читаете эту новость. Явное количественное преобладание вещества над антивеществом (его в сколько-нибудь заметных количествах пока найти не удалось) среди специалистов известно как «барионная асимметрия Вселенной» — мы о ней не так давно подробно писали.

 

Причины асимметрии пока не установлены. Ученые сходятся на том, что она основана на разном поведении вещества и антивещества при каких-то условиях. Это — нетривиальное допущение, поскольку во всех известных и доступных для экспериментального изучения ситуациях антиподы симметричны. Например, позитрон по всем своим свойствам идентичен электрону, только заряд у него положительный. И вот, оказывается, что в некоторых ситуациях антиматерия все-таки ведет себя иначе.

 

Международный эксперимент Tokai to Kamioka (T2K), проводимый в Японии, вкратце можно описать так. В одном месте (Токай, префектура Ибараки) формируется и отправляется в путь пучок мюонных нейтрино. В другом месте (Камиока, префектура Гифу) он регистрируется. Мы не будем сейчас вдаваться в подробности обоих событий, но заметим, что там есть много интересного.

 

 

Симпатичный фильм о детекторе нейтрино SUPER-KAMIOKANDE, фигурирующем в нашей истории как месте регистрации нейтрино. / © Токийский университет

 

Между точками отправки и получения — 295 км. Для нейтрино это пустяк. По дороге часть частиц осциллирует, то есть превращается в нейтрино других типов. Всего их три: мюонные, электронные и тау-нейтрино. Экспериментаторов в наибольшей степени интересуют электронные нейтрино. Их регистрируют и вычисляют вероятность превращения в них первоначального — мюонного — нейтрино. Кроме того, нейтрино способны превращаться в антинейтрино, разные виды которых также могут превращаться друг в друга. Их тоже регистрируют.

 

Выяснилось, что реальная вероятность превращения нейтрино друг в друга и в антинейтрино отличается от расчетной — при полностью симметричных нейтрино и антинейтрино. В своем пресс-релизе авторы эксперимента сообщают, что на данный момент им удалось зарегистрировать 89 электронных нейтрино вместо 67, которых следовало ожидать, если бы вещество и антивещество были идентичны. Аналогичные данные по антинейтрино — 7 против 9 ожидавшихся.

 

Малые цифры не должны нас настораживать — нейтрино известны именно тем, что слабо взаимодействуют с веществом, вследствие чего «поймать» такую частицу очень сложно. В данном случае вероятность того, что наблюдаемые отклонения от расчетов связаны с нарушением симметрии вещества и антивещества, составляет 95%. Для того чтобы считать открытие сделанным, этого еще мало, но накопление данных продолжается.

Нашли опечатку? Выделите фрагмет и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

Позавчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Вчера, 20:44
8 минут
Мария Азарова

Коронавирус 2019-nCoV продолжает свое печальное шествие по планете. По последним данным, случаи заражения, помимо Китая, зафиксированы еще в шести странах. Общее число заболевших приблизилось к 900.

Позавчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

23 января
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

Вчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: