اكتشاف LHCb التابع لسيرن أول انتهاك لتماثل الشحنة والتكافؤ في تحلل الباريونات

الصحة اليومية

الصحة اليومية

·

17/07/2025

button icon
ADVERTISEMENT

سجل تجربة LHCb التابعة لسيرن أول دليل على الإطلاق على انتهاك الشحنة الزوجية (CP) في تحلل الباريونات. من خلال تحليل ما يقرب من تريليون تحلل باريون بيوتي-لامدا (Λb) تم جمعها على مدار تسع سنوات، لاحظ الفيزيائيون فرقًا بنسبة 2.5٪ في معدلات التحلل بين نظائر المادة والمادة المضادة، مما يقدم رؤى جديدة حول اختلال توازن المادة والمادة المضادة في الكون.

النقاط الرئيسية

ملاحظة اختراق

حتى الآن، لوحظ انتهاك CP فقط في الميزونات - الجسيمات المكونة من كوارك واحد وكوارك مضاد واحد. النتائج الجديدة، المنشورة في Nature، تثبت أن الباريونات (الجسيمات المكونة من ثلاثة كواركات مثل البروتونات والنيوترونات) تنتهك أيضًا تناظر CP. يمثل هذا خطوة حاسمة نحو فهم سبب تفضيل كوننا للمادة على المادة المضادة.

قالت Xueting Yang، عالمة الفيزياء في LHCb والمؤلفة الرئيسية للدراسة: "إن مراقبة انتهاك CP في تحلل الباريونات يفتح آفاقًا جديدة لاستكشاف التباينات الأساسية للطبيعة".

لماذا يعتبر انتهاك CP مهمًا

يشير تناظر CP إلى أن قوانين الفيزياء يجب أن تنطبق بشكل مطابق على الجسيمات وجسيماتها المضادة مع عكس الشحنات. أي انحراف - انتهاك CP - ضروري لشرح سبب إنتاج الانفجار العظيم مادة أكثر بقليل من المادة المضادة، مما يمنع الإبادة المتبادلة.

ADVERTISEMENT

بدون انتهاك CP كافٍ، لا يمكن للنموذج القياسي أن يفسر الوجود الساحق للمادة في كون اليوم. تلمح اكتشافات مثل هذه إلى مصادر إضافية لعدم التماثل تتجاوز الأطر النظرية الحالية.

التفاصيل التجريبية

قام الباحثون بتصفية مجموعة بيانات واسعة من مصادم الهادرونات الكبير، وتحديد تحلل باريون Λb الذي يحدث في جزء من تريليون من الثانية. وشملت الخطوات الرئيسية ما يلي:

  1. جمع البيانات: تسع سنوات من تصادمات البروتون والبروتون في LHCb، مما أسفر عن ~ 1 تريليون تحلل Λb.

  2. تحديد الأحداث: تصفية أحداث الإشارة من ضوضاء الخلفية باستخدام خوارزميات التعلم الآلي المتقدمة.

    ADVERTISEMENT
  3. مقارنة المعدل: قياس معدلات تحلل باريونات Λb مقابل باريونات Λb المضادة.

  4. التحليل الإحصائي: تحديد عدم تناسق بنسبة 2.5٪ بأهمية إحصائية عالية.

الآثار المترتبة على النموذج القياسي

لقد صمد النموذج القياسي أمام اختبارات لا حصر لها ولكنه قصر في شرح الألغاز الكونية مثل المادة المظلمة وعدم توازن المادة والمادة المضادة. لا تلغي نتيجة انتهاك CP الباريوني هذه النموذج ولكنها تشير إلى ديناميكيات جديدة قيد التنفيذ.

إن عدم التناسق الملحوظ صغير جدًا بحيث لا يمكنه حل فائض المادة الكونية وحده، ولكنه يوفر وسيلة جديدة قيمة للتحقيق النظري والتجريبي.

ADVERTISEMENT

الخطوات التالية في البحث

سوف تقوم LHCb وتجارب أخرى بما يلي:

قال يانغ: "كل قياس جديد يقربنا من فهم سبب وجود كوننا في شكله الحالي". مع استئناف LHC للعملية مع أجهزة الكشف المطورة، يتوقع الفيزيائيون في جميع أنحاء العالم المزيد من المفاجآت على طريق فك رموز أعمق أسرار الطبيعة.

قراءة مقترحة

29-09-2025
فك شفرة الضجة: كم الكافيين حقًا في فنجان قهوتك؟
اكتشف متوسط محتوى الكافيين في أنواع القهوة المختلفة، من القهوة المقطرة والإسبريسو إلى القهوة الباردة والقهوة منزوعة الكافيين. تعرف على العوامل التي تؤثر على مستويات الكافيين وإرشادات الاستهلاك اليومي الآمن.
ADVERTISEMENT
01-10-2025
أطلق العنان لصحة أفضل: اكتشف قوة نظام غذائي مضاد للالتهابات
اكتشف كيف يمكن لنظام غذائي مضاد للالتهابات أن يساعد في تقليل الالتهاب في جسمك. تعرف على أفضل الأطعمة التي يجب تناولها وتلك التي يجب تجنبها لنمط حياة أكثر صحة.
10-09-2025
تحول عالمي: السمنة تتجاوز الآن نقص الوزن بين الأطفال والمراهقين، تقارير اليونيسف
كشف تقرير اليونيسف أن السمنة تتجاوز الآن نقص الوزن بين الشباب في العالم، مدفوعة ببيئات غذائية غير صحية وتسويق عدواني. تعرف على الإحصائيات الرئيسية والدعوات للعمل.
25-07-2025
بخاخ طارد للحشرات DEET: آمن وفعال أم مبالغ فيه؟ الخبراء يوضحون
استكشف سلامة وفعالية DEET في بخاخات الحشرات. تعرف على سبب اعتبار الخبراء لها المعيار الذهبي واكتشف البدائل لحماية نفسك من الأمراض التي تنقلها الحشرات.
ADVERTISEMENT
14-10-2025
استخدام وسائل التواصل الاجتماعي مرتبط بضعف مهارات القراءة والذاكرة لدى الأطفال في سن ما قبل المراهقة، دراسة جديدة تكشف
تكشف دراسة جديدة أن الأطفال في سن ما قبل المراهقة الذين يستخدمون وسائل التواصل الاجتماعي بشكل متكرر يحصلون على درجات أقل في اختبارات القراءة والذاكرة، مما يثير مخاوف بشأن التطور المعرفي خلال فترة المراهقة. يناقش الخبراء "تأثير الجرعة" والآثار السياسية المحتملة.
06-10-2025
دراسة جديدة تؤكد: استمتع بالحياة أكثر من خلال مشاركتها مع الأصدقاء
أظهرت دراسة جديدة أن مشاركة الأنشطة اليومية مع الأصدقاء تعزز السعادة والرفاهية بشكل كبير، مما يشير إلى طرق عملية لإدراج المزيد من التفاعل الاجتماعي في حياتنا المزدحمة.
19-09-2025
أخصائيو التغذية يكشفون عن الحلويات الأكثر صحة والأقل صحة
يشارك اختصاصيو التغذية المسجلون آراءهم الخبيرة حول أي أنواع الحلوى هي الأقل صحة وأيها قد يعتبر بدائل أفضل قليلاً، مقدمين نصائح للاستمتاع الواعي.
ADVERTISEMENT
26-08-2025
هل تفكر دائمًا في وجبتك التالية؟ فهم "جوع المستقبل"
استكشف مفهوم "الجوع المستقبلي"، وهو التفكير المستمر في وجبتك التالية حتى أثناء تناول الطعام. تعرف على أسبابه ومحفزاته واستراتيجيات إدارته من خلال الأكل الواعي وتعديلات نمط الحياة.
23-09-2025
الفوائد الصحية المدهشة لإضافة بهارات اليقطين إلى نظامك الغذائي هذا الخريف
اكتشف الفوائد الصحية لتوابل اليقطين، بما في ذلك خصائصها المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات والهضمية، وتعلّم كيفية دمجها في نظامك الغذائي.
15-12-2025
دليل المبتدئين الصحي: العصر الجديد لتشخيص وعلاج الخرف
تعلم أساسيات الرعاية الحديثة للخرف: الأخطاء الشائعة، التعريفات الواضحة، أهمية التشخيص المبكر، وخطوات بسيطة للبدء.
ADVERTISEMENT