تقارن CP بیانگر بازتاب نوع بار و پاریته است که متعاقبا موجب تغییراتی در پادذره می‌شود. برای مثال وقتی ذره به پادذره تبدیل می‌شود بار مثبت به بار منفی تغییر می‌یابد. به همین ترتیب برای پاریته تغییر آینه ای در تمام محورهای مختصات است، نه دقیقا مثل آنچه برای دست چپتان در آینه اتفاق می‌افتد.

تغییر بار و پاریته در یک سیستم نباید تغییری در فیزیک حاکم بر آن ایجاد کند، اگر اینطور باشد می‌گوییم سیستم از تقارن CP پیروی می‌کند. اگر واقعا تفاوتی مشاهده کنیم می‌گوییم تقارن CP نقض شده است.

اگر این نقض تقارن به اندازه کافی بزرگ باشد برای ذرات درست در جهان اولیه، پیامد آن شاید برجا ماندن ذرات باشد. لازم هم نیست بسیار زیاد باشد- کافیست تنها چند ذره از هر ده میلیارد فوتون به جا بماند.
یکی از چنین نقض‌هایی یکبار در ۱۹۶۴ یافت شده است، هنگامی‌که دو فیزیکدان امریکایی به شکل غیر مستقیم آن را در بررسی آماری نوع نادری از فروپاشی‌های کوارک‌ها به شکل کیوئان مشاهده کردند.
اگرچه این دستاورد برجسته‌ای است، معلوم می‌شود مقیاس این نوع خاص از نقض تقارن به آن بزرگی نیست که نابرابری ماده و پادماده که امروز می‌بینیم را توضیح دهد. از آن هنگام تاکنون تعداد زیادی از فیزیکدانان چشم امید را به یک نقض عمده‌ی تقارن CP در دسته‌ی دیگری از ذرات -مثل آنهایی که ذرات الکترون و نوترینو را شامل شود- دوخته‌اند.

بیگنل می‌گوید: «یک راهی که می‌توانیم متوجه نقض تقارن CP در این سیستم شویم اینست که نحوه‌ی نوسان نوترینو و پادنوترینو را به صورت عددی محاسبه کنیم. اگر CP نقض شود مقدارهایشان متفاوت خواهد شد. این همان کاریست که برنامه مشترک تی‌توکی انجام داده است.»

محققان در آشکارساز کامیوکانده نرخ این نوسانات در نوترینوها را پس از طی حدود سیصد کیلومتر در مجموعه تحقیقاتی شتاب‌دهنده‌ی پرتون در ژاپن اندازه‌گیری کرده‌اند.
نه سال نتایج ارزشمند با مدل‌هایی که نحوه‌ی تغییرات این ذرات در طی مسیر را پیش‌بینی می‌کنند، مقایسه شد.
انبوه داده‌ها در این پژوهش ما را بیش از پیش مطمئن می‌کند که شکست آن تقارن بسیار مهم پشت نرخ نوسانات مشاهده شده در طعم‌های نوترینو است.
بیگنل می‌گوید:«این مقاله از برنامه‌ی مشترک تی‌توکی بیانگر دستاورد فنی قابل ملاحظه‌ای است و سهم مهمی در یافتن پاسخ این پرسش داشته است.

ما هنوز هم از پاسخ پرسش چرا ماده به شکلی که امروز مشاهده می‌کنیم وجود دارد، فرسنگ‌ها فاصله داریم و نیاز خواهیم داشت که منتظر آزمایش‌های آینده بمانیم که مشخص شود آیا این نقض تقارن خاص کمکی به توضیح خواهد کرد یا خیر. اگر اینطور نباشد شاید لازم باشد به انتظار قوانین فیزیک بسیار جدیدی بمانیم.
این پژوهش در نشریه نیچر به چاپ رسیده است.

🖊مترجم: رضا شعبانی
‌کانال علمی ساینس فور لایف
🌐لینک خبر: https://www.sciencealert.com/physicists-confirm-a-difference-in-the-symmetry-of-ghost-like-particles-and-their-twins

Comments

Be the first to add a comment