Наблюдения за распадами странных B-мезонов принесли свидетельства прямого нарушения CP-инвариантности. Физика.
Коллаборация сообщила о том, что ей удалось обнаружить свидетельства в распадах странных .
CP-нарушением называют свойство законов физики, которые оказываются неинвариантными относительно операции зеркального отражения (пространственной инверсии P) с одновременной заменой всех частиц на античастицы (зарядовым сопряжением C). Эта асимметричность, поначалу казавшаяся противоестественной, была зарегистрирована экспериментально (при наблюдении за распадами нейтральных ) в 1964-м, а её теоретическое объяснение, опирающееся на , включено в Стандартную модель.
Обсуждаемый эффект также играет важную роль в космологии, где его называют одним из условий, при выполнении которых возможно создание дисбаланса между материей и антиматерией во Вселенной. Однако уровень CP-нарушения, принятый в Стандартной модели, считается слишком низким, не соответствующим наблюдаемому соотношению вещества и антивещества. Именно поэтому теоретики и экспериментаторы активно ищут новые источники CP-нарушения — следы «новой физики».
Доказательства нарушения CP-инвариантности были получены в экспериментах с упомянутыми выше каонами, B0- и . Стоит заметить, что первую информацию о CP-нарушающих распадахD0-мезонов сотрудники той же LHCb совсем недавно, в ноябре прошлого года, но на международной в итальянском Ла-Тюйле, которая завершается 3 марта, эти данные уже подтвердили участники проекта . Детекторы LHCb и CDF установлены на разных ускорителях (протон-протонном и протон-антипротонном «»), и согласование результатов их работы даёт уверенность в том, что зарегистрированный сигнал реален.
| Спектры инвариантных масс пар Kπ, полученные на детекторе LHCb при отборе событий по критериям, настроенным на максимальную чувствительность к (a, b) АСР (B0 → Kπ) и (c, d) АСР (B0
s → Kπ). Вклад распадов, интересовавших физиков, отмечен так, как показано в верхнем правом углу. Остальные обозначения соответствуют фоновым событиям разного рода. (Иллюстрация LHCb Collaboration.) |
Чтобы выделить эти два распада, физики реконструировали инвариантные массы пар Kπ, получая графики вроде тех, что показаны выше, и оценивали вклад фоновых событий. Затем они вычисляли безразмерный параметр АСР, амплитуда отклонения которого от нуля характеризует, если не вдаваться в подробности, «силу» CP-нарушения.
Эксперименты, выполненные в прошлом году на детекторе LHCb, также позволили вычислить максимально точное значение АСР для аналогичных распадов B0-мезонов, состоящих из прелестного антикварка и кварка. Как оказалось, АСР (B0 → Kπ) = –0,088 ± 0,011 (стат.) ± 0,008 (сист.), причём значимость здесь уже перевалила за 6σ.
о наблюдении CP-нарушения, который будет опубликован в журнале , коллаборация LHCb выложила на сайт .
Источник