Эң алгачкы ааламда , Чоң жарылуудан көп өтпөй, " материя " жана "антиматерия" бирдей санда болгон. Бирок, азырынча белгисиз себептерден улам, " материя " азыркы ааламда үстөмдүк кылат . T2K изилдөөчүлөрү жакында нейтринодо заряддын паритетинин бузулушунун жана ага тиешелүү антинейтрино термелүүлөрүнүн болушу мүмкүн экенин көрсөтүштү. Бул материянын ааламда эмне үчүн үстөмдүк кылаарын түшүнүүдөгү бир кадам.
Чоң жарылуу (болжол менен 13.8 миллиард жыл мурун болгон) жана физиканын башка байланыштуу теориялары алгачкы ааламда радиация "басымдуулук кылган" жана " материя " менен " антиматерия " бирдей санда болгон деп божомолдойт.
Бирок бүгүнкү күндө биз билген аалам "материя" үстөмдүк кылат. Эмне үчүн? Бул ааламдын эң кызыктуу сырларынын бири . (1).
Бүгүнкү күндө биз билген аалам бирдей өлчөмдөгү "материя" жана "антиматерия" менен башталган, экөө тең жаратылыш мыйзамы талап кылгандай жуп-жубу менен жаратылган жана андан кийин кайра-кайра жок болуп , "космостук фон нурлануусу" деп аталган нурланууну пайда кылган. Чоң жарылуудан кийин болжол менен 100 микросекунддун ичинде материя (бөлүкчөлөр) кандайдыр бир жол менен антибөлүкчөлөрдөн миллиарддан бирине көп болуп баштаган жана бир нече секунданын ичинде бардык антиматерия жок болуп, бир гана материя калган.
Материя менен антиматериянын ортосунда мындай айырманы же асимметрияны жараткан процесс же механизм кандай?
1967-жылы орусиялык теоретикалык физиги Андрей Сахаров ааламда дисбаланстын (же зат менен антиматериянын ар кандай ылдамдыкта пайда болушунун) пайда болушу үчүн зарыл болгон үч шартты сунуштаган . Сахаровдун биринчи шарты - барион саны (өз ара аракеттенүүдө сакталып калган кванттык сан) бузулушу. Бул протондордун нейтралдуу пион жана позитрон сыяктуу жеңил субатомдук бөлүкчөлөргө өтө жай ажыраганын билдирет. Ошо сыяктуу эле, антипротон пионго жана электронго ажыроодо. Экинчи шарт - заряддын конъюгация симметриясынын, C жана заряддын конъюгация-паритет симметриясынын бузулушу, CP дагы заряд-паритеттин бузулушу деп аталат. Үчүнчү шарт - барион-асимметрияны пайда кылган процесс жуптардын жок болушун азайтып, тез кеңейүүдөн улам жылуулук тең салмактуулугунда болбошу керек.
Бул Сахаровдун КП бузуунун экинчи критерийи, бул бөлүкчөлөр менен алардын антибөлүкчөлөрүнүн ортосундагы асимметриянын бир түрү, алардын чириш жолун сүрөттөйт. Бөлүкчөлөр менен антибөлүкчөлөрдүн кыймыл-аракетин, башкача айтканда, алардын кыймылын, өз ара аракеттенүүсүн жана ажыроосун салыштырып, илимпоздор ал асимметриянын далилин таба алышат. CP бузуу кээ бир белгисиз физикалык процесстер заттын жана антиматериянын дифференциалдык өндүрүшүнө жооптуу экенин далилдейт.
Электромагниттик жана "күчтүү өз ара аракеттенүүлөр" C жана P астында симметриялуу экени белгилүү жана демек, алар CP (3) көбөйтүндүсүнүн астында да симметриялуу. "Бирок, бул сөзсүз түрдө "алсыз өз ара аракеттенүү" үчүн андай эмес, ал C жана P симметрияларын бузат", - дейт профессор Б.А. Робсон. Ал андан ары "алсыз өз ара аракеттенүүлөрдө CPнин бузулушу мындай физикалык процесстер барион санынын кыйыр бузулушуна алып келиши мүмкүн экенин билдирет, ошондуктан антиматериянын түзүлүшүнө караганда заттын пайда болушу артыкчылыктуу болот" дейт. Кварк эмес бөлүкчөлөр CP бузулууларын көрсөтпөйт, ал эми кварктардагы CP бузулушу өтө кичинекей жана материя менен антиматериянын түзүлүшүндө айырмачылыкка ээ болбогондуктан, маанисиз. Ошентип, лептондордогу ( нейтринолордогу ) CP бузулушу маанилүү болуп калат жана эгер ал далилденсе, анда ал аалам эмне үчүн материя доминанттуу экенине жооп берет .
CP симметриясынын бузулушу азырынча толук далилдене элек болсо да (1), бирок жакында T2K командасы тарабынан жарыяланган ачылыштар окумуштуулардын буга абдан жакын экенин көрсөтүп турат. T2Kдеги (Токайдан Камиокага чейин) өтө татаал эксперименттер аркылуу бөлүкчөдөн электронго жана нейтриного өтүү антибөлүкчөдөн электронго жана антинейтриного өтүүгө караганда артыкчылыктуу экени биринчи жолу көрсөтүлдү (2). T2K эки лабораторияны, Токайдагы Жапон протон ылдамдаткычын изилдөө комплексин (J-Parc) жана Япониянын Камиока шаарындагы Супер-Камиоканде жер астындагы нейтрино обсерваториясын билдирет , алар болжол менен 300 км аралыкта жайгашкан. Токайдагы протон ылдамдаткычы жогорку энергиялуу кагылышуулардан бөлүкчөлөрдү жана антибөлүкчөлөрдү пайда кылган жана Камиокадагы детекторлор абдан так өлчөөлөрдү жүргүзүү менен нейтринолорду жана алардын антиматерия аналогдорун, антинейтринолорду байкаган.
T2Kдеги бир нече жылдык маалыматтарды талдоодон кийин, окумуштуулар нейтрино термелүүсүндөгү CP симметриясынын бузулушун жөнгө салуучу дельта-CP деп аталган параметрди өлчөй алышты жана нейтрино ылдамдыгынын дал келбестигин же жогорулашына болгон артыкчылыкты аныкташты, бул акыры нейтринолор менен антинейтринолордун термелүүсүндөгү CP бузулушун ырастоого алып келиши мүмкүн. T2K командасы тапкан жыйынтыктар 3-сигманын же 99.7% ишеним деңгээлинин статистикалык маанисинде маанилүү. Бул маанилүү жетишкендик, анткени нейтринолорду камтыган CP бузулушун ырастоо ааламдагы заттын үстөмдүгү менен байланыштуу . Чоңураак маалымат базасы менен андан аркы эксперименттер бул лептоникалык CP симметриясынын бузулушу кварктардагы CP бузулушунан чоңураакпы же жокпу, текшерет. Эгер ошондой болсо, анда биз акыры аалам эмне үчүн зат үстөмдүк кылат деген суроого жооп алабыз .
T2K эксперименти CP симметриясынын бузулганын так аныктабаса да, ал электрондук нейтрон ылдамдыгынын жогорулашына күчтүү артыкчылыкты көрсөтүп, бизди CP симметриясынын бузулушунун пайда болушун далилдөөгө жана акырында "эмне үчүн аалам материя үстөмдүк кылат" деген жоопко жакындаткандыктан, бул маанилүү этап.
***
Колдонулган адабияттар:
1. Токио университети, 2020. ''T2K жыйынтыктары нейтрино CP фазасынын мүмкүн болгон маанилерин чектейт -…..'' Басма сөз билдирүүсү 2020-жылдын 16-апрелинде жарыяланган. Интернетте http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/news/8799/ дареги боюнча жеткиликтүү . 2020-жылдын 17-апрелинде кирилген.
2. T2K кызматташтыгы, 2020. Нейтрино термелүүлөрүндөгү материяга чектөө – антиматериянын симметриясын бузуучу фазасы. Nature 580 том, 339–344-беттер (2020). Жарыяланган күнү: 2020-жылдын 15-апрели. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2177-0
3. Робсон, BA, 2018. Зат-антиматерия асимметриясынын көйгөйү. Жогорку энергия физикасы, гравитация жана космология журналы, 4, 166-178. https://doi.org/10.4236/jhepgc.2018.41015
***
