Według obowiązujących modeli fizyki, Wielki Wybuch powinien stworzyć równą ilość materii i antymaterii. Te przeciwieństwa po zetknięciu natychmiast się anihilują, zamieniając w czystą energię. Gdyby wszystko poszło zgodnie z tą teorią, we Wszechświecie nie byłoby planet, gwiazd ani nas samych – istniałaby tylko pustka. A jednak jesteśmy. Dlaczego?

Naukowcy z CERN-u, analizując dane zebrane przez Wielki Zderzacz Hadronów (LHC), odkryli kolejną wskazówkę mogącą rzucić światło na tę zagadkę. Kluczowy może być nowy dowód na złamanie tzw. symetrii CP w barionach – klasie cząstek, do której należą m.in. protony i neutrony.

Symetria CP oznacza, że prawa fizyki powinny działać identycznie, nawet jeśli cząstki zamienimy na ich antycząstki i odwrócimy ich kierunki w przestrzeni. Tymczasem już w 1964 roku zaobserwowano, że niektóre mezony łamią tę zasadę – choć bardzo rzadko. Do tej pory jednak nie wykryto takiego efektu w barionach, które są podstawą widzialnej materii.

Teraz się to zmieniło. Naukowcy skupili się na cząstkach zwanych barionami lambda pięknymi (Λb) oraz ich antymaterii. Po przeanalizowaniu ponad 80 tysięcy przypadków rozpadu tych cząstek okazało się, że antybariony Λb rozpadają się inaczej niż ich odpowiedniki z materii – różnica wynosiła aż 2,45%. To wynik na poziomie 5,2 sigma, czyli statystycznie pewne odkrycie.

Jak wyjaśnia Vincenzo Vagnoni, rzecznik projektu LHCb, potrzebna była nie tylko ogromna ilość danych, ale też wyjątkowa precyzja detekcji. Dzięki temu po raz pierwszy zaobserwowano naruszenie symetrii CP w barionach – co może pomóc zrozumieć, dlaczego materia przetrwała antymaterię po Wielkim Wybuchu.

To przełom, który daje nowe możliwości testowania Modelu Standardowego i poszukiwania zjawisk wykraczających poza znane prawa fizyki.

Źródło: Science Alert