中微子暗示为什么反物质没有炸毁宇宙

时间:2017-10-10 02:03:24166网络整理admin

神冈天文台/ ICRR(宇宙射线研究所)/东京大学作者:Lisa Grossman可能都是如此不同当物质首先在宇宙中形成时,我们现在的理论认为它应该伴随着等量的反物质 - 我们知道这个结论必定是错误的,因为如果它是真的,我们就不会在这里现在,一系列旨在研究中微子行为的实验的最新结果 - 几乎与宇宙其他部分相互作用的粒子 - 可能意味着我们开始理解为什么中微子及其反物质对应物,反中微子,每种都有三种类型,或称为:电子,μ子和tau几项实验发现,中微子可以在这些味道之间自发切换,这种现象称为振荡日本的T2K实验观察到这些振荡,因为中微子在东海的J-PARC加速器和295公里外的神冈的超神龟中微子探测器之间传播它于2010年2月开始运营,但在2011年日本遭遇9级地震后不得不关闭数年2013年,该团队宣布从J-PARC起飞的28颗μ子中微子已成为电子他们到达Super-Kamiokande时的中微子,这是变态发生的第一次真实的确认然后他们用μ子反中微子进行实验,看看普通粒子和它们的反物质对应物如何振荡之间是否存在差异称为电荷奇偶校验(CP)对称性的想法认为这些速率应该相同 CP对称性是指如果用相应的反粒子替换所有粒子,物理将保持基本不变的概念它似乎适用于几乎所有的粒子相互作用,并暗示宇宙应该在大爆炸中产生相同数量的物质和反物质物质和反物质相互破坏,所以如果CP对称性存在,那么在宇宙历史的早期,两者都应该大部分消失,而物质能够凝结成固体物质这显然不是发生了什么,但我们不知道为什么我们观察到的与CP对称性的任何偏差都可以帮助解释这种差异 “我们知道,为了在宇宙中制造比反物质更多的物质,你需要一个违反CP对称性的过程,”在NoVA上工作的Patricia Vahle说道,这是一项类似于T2K的实验,它在伊利诺伊州和明尼苏达州之间发送中微子 “所以我们走出去寻找任何可能违反CP对称性的过程”我们已经知道了一个:不同种类的夸克的相互作用,原子中质子和中子的成分但他们的差异并不足以解释为什么物质在现代宇宙中如此完全占据主导地位中微子振荡是寻找偏差的另一个有希望的地方今天早上在英国伦敦举行的Neutrino会议上,我们首次看到了这种偏差加拿大多伦多大学的田中广之报报道了T2K的最新成果他们现在已经看到32微米的中微子变成了电子香味,相比之下只有4微米的反中微子变成了反电子的变种假设CP对称性成立,这比他们预期的更重要且更少反物质尽管每个实验中的检测数量很少,但差异足以排除保持在2西格玛水平的CP对称性 - 换句话说,如果CP对称性,T2K只有大约5%的可能性会出现这种差异保存在这个过程中粒子物理学家通常会等到事情达到3西格玛水平才会兴奋,并且在5西格玛之前不会认为这是一个发现,因此中微子破坏CP对称性的早期阶段但在同一次会议上,Vahle展示了NoVA的最新结果,该结果显示两项实验在可能性方面达成了广泛的一致 CP违规的范围取决于称为delta-CP的关键参数,范围从0到2π两个团队都发现,通过将值设置为1.5π可以最好地解释他们的结果 “他们的数据确实更像是T2K所具有的价值,”在T2K工作的Asher Kaboth说 “delta-CP的所有偏好都指向同一个方向”NoVA计划明年开展自己的反中微子实验,这将有助于巩固结果,两个团队都在继续收集更多数据现在说太明确了,但是为什么我们在这里的一个谜团可能正在解决之中 Jacob Aron More关于这些主题的补充报道: