Πείραμα ALICE: σύγκριση ύλης – αντιύλης (μέρος 2ο)

Posted on 18/08/2015

0


Ο ανιχνευτής ALICE στο CERN

Ο ανιχνευτής ALICE στο CERN

Κι ενώ το πείραμα BASE (διαβάστε σχετικά ΕΔΩ) συγκρίνει με τεράστια ακρίβεια τον λόγο φορτίο-προς-μάζα (ειδικό φορτίο) μεταξύ πρωτονίων και αντιπρωτονίων, ένα δεύτερο πείραμα στο CERN, το ALICE, πραγματοποίησε ακριβείς μετρήσεις συγκρίνοντας τα ειδικά φορτία ελαφρών πυρήνων και αντιπυρήνων.

Συγκεκριμένα μετρήθηκαν οι διαφορές του λόγου φορτίου-προς-μάζα μεταξύ δευτερίου (ένας πυρήνας που συνίσταται από ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο – 2H) και αντιδευτερίου (πυρήνας με ένα αντιπρωτόνιο και ένα αντινετρόνιο), και μεταξύ πυρήνων ηλίου-3 (δυο πρωτόνια και ένα νετρόνιο – 3He) και αντιηλίου-3 (δυο αντιπρωτόνια και ένα αντινετρόνιο).

Τα αποτελέσματα των μετρήσεων του πειράματος ALICE δημοσιεύονται στο Nature με τίτλο:

Τα αποτελέσματα των μετρήσεων του πειράματος ALICE δημοσιεύονται στο Nature με τίτλο: «Precision measurement of the mass difference between light nuclei and anti-nuclei«

Τα αποτελέσματα του πειράματος ALICE επιβεβαιώνουν για άλλη μια φορά την συμμετρία CPT, σύμφωνα με την οποία ένα σύστημα παραμένει αμετάβλητο αν γίνουν οι εξής μετασχηματισμοί: τα σωματίδια αντικατασταθούν από τα κατοπτρικά συμμετρικά αντισωματίδιά τους και αντιστραφεί η ροή του χρόνου. Δείχνουν επίσης ότι ο τρόπος με τον οποίο συνδέονται τα πρωτόνια με τα νετρόνια στους πυρήνες είναι παρόμοιος με τον τρόπο σύνδεσης των αντίστοιχων αντισωματιδίων που σχηματίζουν αντιπυρήνες.

Για την υλοποίηση του πειράματος ALICE επιταχύνονται στον LHC ιόντα μολύβδου και συγκρούονται αφού αποκτήσουν υψηλές ενέργειες. Από τις συγκρούσεις προκύπτουν σωματίδια και αντισωματίδια, αλλά και πυρήνες με τους αντίστοιχους αντιπυρήνες που παράγονται σχεδόν σε ίσες ποσότητες. Στη συνέχεια γίνονται ακριβείς μετρήσεις στην καμπυλότητα των τροχιών των σωματιδίων μέσα σε μαγνητικό πεδίο και προσδιορίζεται ο λόγος φορτίο-προς-μάζα.

Οι μετρηθείσες διαφορές του ειδικού φορτίου μεταξύ πυρήνων και αντιπυρήνων είναι μηδενικές μέσα στα όρια των πειραματικών σφαλμάτων, και μαζί με τα αποτελέσματα του πειράματος BASE, επιβεβαιώνουν την συμμετρία CPT. Αυτά τα πειραματικά αποτελέσματα περιορίζουν τις θεωρίες που φιλοδοξούν να αντικαταστήσουν το Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων.

home.web.cern.ch

Ετικέτα: , ,