First evidence of CP violation in beauty baryon to charmonium decays
باستخدام بيانات تجربة LHCb للفترة 2015–2018، رصد الباحثون أول دليل على انتهاك تناظر الشحنة والتباين (CP violation) في اضمحلالات باريونات الجمال إلى تشارمونيوم، حيث تم قياس فرق تباين مشترك قدره %4.31 ± 1.06 ± 0.28% بمستوى دلالة بلغ 3.9σ.
المؤلفون الأصليون: LHCb collaboration, R. Aaij, A. S. W. Abdelmotteleb, C. Abellan Beteta, F. Abudinén, T. Ackernley, A. A. Adefisoye, B. Adeva, M. Adinolfi, P. Adlarson, C. Agapopoulou, C. A. Aidala, Z. Ajaltouni, S. Akar, K. Akiba, P. Albicocco, J. Albrecht, R. Aleksiejunas, F. Alessio, Z. Aliouche, P. Alvarez Cartelle, R. Amalric, S. Amato, J. L. Amey, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, M. Andersson, P. Andreola, M. Andreotti, S. Andres Estrada, A. Anelli, D. Ao, F. Archilli, Z. Areg, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, R. Ataíde Da Silva, M. Atzeni, B. Audurier, J. A. Authier, D. Bacher, I. Bachiller Perea, S. Bachmann, M. Bachmayer, J. J. Back, P. Baladron Rodriguez, V. Balagura, A. Balboni, W. Baldini, L. Balzani, H. Bao, J. Baptista de Souza Leite, C. Barbero Pretel, M. Barbetti, I. R. Barbosa, R. J. Barlow, M. Barnyakov, S. Barsuk, W. Barter, J. Bartz, S. Bashir, B. Batsukh, P. B. Battista, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I. B. Bediaga, N. A. Behling, S. Belin, K. Belous, I. Belov, I. Belyaev, G. Benane, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, A. Berezhnoy, R. Bernet, S. Bernet Andres, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, J. Bex, Ia. Bezshyiko, O. Bezshyyko, J. Bhom, M. S. Bieker, N. V. Biesuz, P. Billoir, A. Biolchini, M. Birch, F. C. R. Bishop, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc, J. E. Blank, S. Blusk, V. Bocharnikov, J. A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, A. Boldyrev, C. Bolognani, R. Bolzonella, R. B. Bonacci, N. Bondar, A. Bordelius, F. Borgato, S. Borghi, M. Borsato, J. T. Borsuk, E. Bottalico, S. A. Bouchiba, M. Bovill, T. J. V. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, J. D. Brandenburg, A. Brea Rodriguez, N. Breer, J. Brodzicka, A. Brossa Gonzalo, J. Brown, D. Brundu, E. Buchanan, L. Buonincontri, M. Burgos Marcos, A. T. Burke, C. Burr, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, S. Calderon Ramirez, L. Calefice, S. Cali, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, D. H. Campora Perez, A. F. Campoverde Quezada, Y. Cao, S. Capelli, L. Capriotti, R. Caravaca-Mora, A. Carbone, L. Carcedo Salgado, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carus, A. Casais Vidal, R. Caspary, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, V. Cavallini, S. Celani, S. Cesare, A. J. Chadwick, I. Chahrour, H. Chang, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, R. Cheaib, M. Chefdeville, C. Chen, J. Chen, S. Chen, Z. Chen, M. Cherif, A. Chernov, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, V. Chulikov, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, P. Cifra, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, C. Cocha Toapaxi, V. Coco, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, S. Collaviti, P. Collins, T. Colombo, M. Colonna, A. Comerma-Montells, L. Congedo, J. Connaughton, A. Contu, N. Cooke, C. Coronel, I. Corredoira, A. Correia, G. Corti, J. Cottee Meldrum, B. Couturier, D. C. Craik, M. Cruz Torres, E. Curras Rivera, R. Currie, C. L. Da Silva, S. Dadabaev, L. Dai, X. Dai, E. Dall'Occo, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, J. Daniel, P. d'Argent, G. Darze, A. Davidson, J. E. Davies, O. De Aguiar Francisco, C. De Angelis, F. De Benedetti, J. de Boer, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, U. De Freitas Carneiro Da Graca, E. De Lucia, J. M. De Miranda, L. De Paula, M. De Serio, P. De Simone, F. De Vellis, J. A. de Vries, F. Debernardis, D. Decamp, S. Dekkers, L. Del Buono, B. Delaney, H. -P. Dembinski, J. Deng, V. Denysenko, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Di Nezza, I. Diachkov, S. Didenko, S. Ding, Y. Ding, L. Dittmann, V. Dobishuk, A. D. Docheva, A. Doheny, C. Dong, A. M. Donohoe, F. Dordei, A. C. dos Reis, A. D. Dowling, L. Dreyfus, W. Duan, P. Duda, M. W. Dudek, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M. M. Duras, J. M. Durham, O. D. Durmus, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, E. Eckstein, U. Egede, A. Egorychev, V. Egorychev, S. Eisenhardt, E. Ejopu, L. Eklund, M. Elashri, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, J. Eschle, S. Esen, T. Evans, F. Fabiano, S. Faghih, L. N. Falcao, B. Fang, R. Fantechi, L. Fantini, M. Faria, K. Farmer, D. Fazzini, L. Felkowski, C. Feng, M. Feng, M. Feo, A. Fernandez Casani, M. Fernandez Gomez, A. D. Fernez, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M. Ferrillo, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R. A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, K. L. Fischer, D. S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, A. Fomin, M. Fontana, L. A. Foreman, R. Forty, D. Foulds-Holt, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M. Frank, E. Franzoso, G. Frau, C. Frei, D. A. Friday, J. Fu, Q. Führing, T. Fulghesu, G. Galati, M. D. Galati, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, B. Ganie, H. Gao, R. Gao, T. Q. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, L. M. Garcia Martin, P. Garcia Moreno, J. García Pardiñas, P. Gardner, K. G. Garg, L. Garrido, C. Gaspar, A. Gavrikov, L. L. Gerken, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, S. Ghizzo, Z. Ghorbanimoghaddam, L. Giambastiani, F. I. Giasemis, V. Gibson, H. K. Giemza, A. L. Gilman, M. Giovannetti, A. Gioventù, L. Girardey, M. A. Giza, F. C. Glaser, V. V. Gligorov, C. Göbel, L. Golinka-Bezshyyko, E. Golobardes, D. Golubkov, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, W. Gomulka, F. Goncalves Abrantes, I. Gonçales Vaz, M. Goncerz, G. Gong, J. A. Gooding, I. V. Gorelov, C. Gotti, E. Govorkova, J. P. Grabowski, L. A. Granado Cardoso, E. Graugés, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A. T. Grecu, L. M. Greeven, N. A. Grieser, L. Grillo, S. Gromov, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, V. Guliaeva, P. A. Günther, A. -K. Guseinov, E. Gushchin, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. Haken, G. Hallett, P. M. Hamilton, J. Hammerich, Q. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, L. Hao, N. Harnew, T. J. Harris, M. Hartmann, S. Hashmi, J. He, A. Hedes, F. Hemmer, C. Henderson, R. Henderson, R. D. L. Henderson, A. M. Hennequin, K. Hennessy, L. Henry, J. Herd, P. Herrero Gascon, J. Heuel, A. Hicheur, G. Hijano Mendizabal, J. Horswill, R. Hou, Y. Hou, D. C. Houston, N. Howarth, J. Hu, W. Hu, X. Hu, W. Hulsbergen, R. J. Hunter, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, M. Idzik, D. Ilin, P. Ilten, A. Iniukhin, A. Iohner, A. Ishteev, K. Ivshin, H. Jage, S. J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, E. Jans, B. K. Jashal, A. Jawahery, C. Jayaweera, V. Jevtic, Z. Jia, E. Jiang, X. Jiang, Y. Jiang, Y. J. Jiang, E. Jimenez Moya, N. Jindal, M. John, A. John Rubesh Rajan, D. Johnson, C. R. Jones, S. Joshi, B. Jost, J. Juan Castella, N. Jurik, I. Juszczak, D. Kaminaris, S. Kandybei, M. Kane, Y. Kang, C. Kar, M. Karacson, A. Kauniskangas, J. W. Kautz, M. K. Kazanecki, F. Keizer, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, A. Kharisova, S. Kholodenko, G. Khreich, T. Kirn, V. S. Kirsebom, O. Kitouni, S. Klaver, N. Kleijne, D. K. Klekots, K. Klimaszewski, M. R. Kmiec, S. Koliiev, L. Kolk, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, P. Koppenburg, A. Korchin, M. Korolev, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, E. Kowalczyk, A. Kozachuk, P. Kravchenko, L. Kravchuk, O. Kravcov, M. Kreps, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, E. Kulikova, A. Kupsc, V. Kushnir, B. Kutsenko, J. Kvapil, I. Kyryllin, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, J. J. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, J. Langer, O. Lantwin, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, H. Lee, R. Lefèvre, A. Leflat, S. Legotin, M. Lehuraux, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, E. D. Lesser, B. Leverington, A. Li, C. Li, C. Li, H. Li, J. Li, K. Li, L. Li, M. Li, P. Li, P. -R. Li, Q. Li, T. Li, T. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Lian, Q. Liang, X. Liang, Z. Liang, S. Libralon, A. Lightbody, C. Lin, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, R. Litvinov, D. Liu, F. L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. L. Liu, G. Loachamin Ordonez, A. Lobo Salvia, A. Loi, T. Long, F. C. L. Lopes, J. H. Lopes, A. Lopez Huertas, C. Lopez Iribarnegaray, S. López Soliño, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, E. Luppi, K. Lynch, S. Lyu, X. -R. Lyu, G. M. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L. M. Mackey, L. R. Madhan Mohan, M. J. Madurai, D. Magdalinski, D. Maisuzenko, J. J. Malczewski, S. Malde, L. Malentacca, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, C. Mancuso, R. Manera Escalero, F. M. Manganella, D. Manuzzi, D. Marangotto, J. F. Marchand, R. Marchevski, U. Marconi, E. Mariani, S. Mariani, C. Marin Benito, J. Marks, A. M. Marshall, L. Martel, G. Martelli, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, D. Martinez Gomez, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Martorell i Granollers, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, V. Matiunin, C. Matteuzzi, K. R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, J. Mauricio, P. Mayencourt, J. Mazorra de Cos, M. Mazurek, M. McCann, T. H. McGrath, N. T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, G. Meier, D. Melnychuk, D. Mendoza Granada, F. M. Meng, M. Merk, A. Merli, L. Meyer Garcia, D. Miao, H. Miao, M. Mikhasenko, D. A. Milanes, A. Minotti, E. Minucci, T. Miralles, B. Mitreska, D. S. Mitzel, A. Modak, L. Moeser, R. D. Moise, E. F. Molina Cardenas, T. Mombächer, M. Monk, S. Monteil, A. Morcillo Gomez, G. Morello, M. J. Morello, M. P. Morgenthaler, J. Moron, W. Morren, A. B. Morris, A. G. Morris, R. Mountain, H. Mu, Z. Mu, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. Müller, F. Muñoz-Rojas, R. Murta, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, T. Nanut, I. Nasteva, M. Needham, E. Nekrasova, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, P. Neustroev, J. Nicolini, D. Nicotra, E. M. Niel, N. Nikitin, Q. Niu, P. Nogarolli, P. Nogga, C. Normand, J. Novoa Fernandez, G. Nowak, C. Nunez, H. N. Nur, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, T. Oeser, A. Okhotnikov, O. Okhrimenko, R. Oldeman, F. Oliva, E. Olivart Pino, M. Olocco, C. J. G. Onderwater, R. H. O'Neil, J. S. Ordonez Soto, D. Osthues, J. M. Otalora Goicochea, P. Owen, A. Oyanguren, O. Ozcelik, F. Paciolla, A. Padee, K. O. Padeken, B. Pagare, T. Pajero, A. Palano, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, G. Panshin, L. Paolucci, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, C. Pappenheimer, C. Parkes, D. Parmar, B. Passalacqua, G. Passaleva, D. Passaro, A. Pastore, M. Patel, J. Patoc, C. Patrignani, A. Paul, C. J. Pawley, A. Pellegrino, J. Peng, X. Peng, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. Pereima, H. Pereira Da Costa, M. Pereira Martinez, A. Pereiro Castro, C. Perez, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M. J. Peters, K. Petridis, A. Petrolini, J. P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, M. Piccini, L. Piccolo, B. Pietrzyk, G. Pietrzyk, R. N. Pilato, D. Pinci, F. Pisani, M. Pizzichemi, V. M. Placinta, M. Plo Casasus, T. Poeschl, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, N. Polukhina, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, S. Poslavskii, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, G. Punzi, J. R. Pybus, S. Qasim, Q. Qian, W. Qian, N. Qin, S. Qu, R. Quagliani, R. I. Rabadan Trejo, R. Racz, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramírez García, V. Ramos De Oliveira, M. Ramos Pernas, M. S. Rangel, F. Ratnikov, G. Raven, M. Rebollo De Miguel, F. Redi, J. Reich, F. Reiss, Z. Ren, P. K. Resmi, M. Ribalda Galvez, R. Ribatti, G. Ricart, D. Riccardi, S. Ricciardi, K. Richardson, M. Richardson-Slipper, K. Rinnert, P. Robbe, G. Robertson, E. Rodrigues, A. Rodriguez Alvarez, E. Rodriguez Fernandez, J. A. Rodriguez Lopez, E. Rodriguez Rodriguez, J. Roensch, A. Rogachev, A. Rogovskiy, D. L. Rolf, P. Roloff, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, G. Romolini, F. Ronchetti, T. Rong, M. Rotondo, S. R. Roy, M. S. Rudolph, M. Ruiz Diaz, R. A. Ruiz Fernandez, J. Ruiz Vidal, J. J. Saavedra-Arias, J. J. Saborido Silva, S. E. R. Sacha Emile R., R. Sadek, N. Sagidova, D. Sahoo, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, I. Sanderswood, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, L. Santoro, E. Santovetti, A. Saputi, D. Saranin, A. Sarnatskiy, G. Sarpis, M. Sarpis, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, H. Sazak, F. Sborzacchi, A. Scarabotto, S. Schael, S. Scherl, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, B. Schmidt, N. Schmidt, S. Schmitt, H. Schmitz, O. Schneider, A. Schopper, N. Schulte, M. H. Schune, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, I. Segal, S. Sellam, A. Semennikov, T. Senger, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, A. Seuthe, B. Sevilla Sanjuan, Y. Shang, D. M. Shangase, M. Shapkin, R. S. Sharma, I. Shchemerov, L. Shchutska, T. Shears, L. Shekhtman, J. Shen, Z. Shen, S. Sheng, V. Shevchenko, B. Shi, Q. Shi, W. S. Shi, Y. Shimizu, E. Shmanin, R. Shorkin, J. D. Shupperd, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, M. Singha, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, E. Smith, K. Smith, M. Smith, L. Soares Lavra, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, A. Solomin, A. Solovev, N. S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y. S. Song, F. L. Souza De Almeida, B. Souza De Paula, K. M. Sowa, E. Spadaro Norella, E. Spedicato, J. G. Speer, P. Spradlin, V. Sriskaran, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, M. Stefaniak, E. N. Stein, O. Steinkamp, H. Stevens, D. Strekalina, Y. Su, F. Suljik, J. Sun, J. Sun, L. Sun, D. Sundfeld, W. Sutcliffe, V. Svintozelskyi, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, Y. T. Tang, M. D. Tat, J. A. Teijeiro Jimenez, A. Terentev, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D. J. D. Thompson, A. R. Thomson-Strong, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, T. T. Todorov, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, T. Tork, D. Torres Machado, L. Toscano, D. Y. Tou, C. Trippl, G. Tuci, N. Tuning, L. H. Uecker, A. Ukleja, D. J. Unverzagt, A. Upadhyay, B. Urbach, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, V. Vagnoni, V. Valcarce Cadenas, G. Valenti, N. Valls Canudas, J. van Eldik, H. Van Hecke, E. van Herwijnen, C. B. Van Hulse, R. Van Laak, M. van Veghel, G. Vasquez, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. Vázquez Sierra, S. Vecchi, J. Velilla Serna, J. J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Verdoglia, M. Vesterinen, W. Vetens, D. Vico Benet, P. Vidrier Villalba, M. Vieites Diaz, X. Vilasis-Cardona, E. Vilella Figueras, A. Villa, P. Vincent, B. Vivacqua, F. C. Volle, D. vom Bruch, N. Voropaev, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, E. J. Walton, G. Wan, A. Wang, B. Wang, C. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Wang, N. W. Wang, R. Wang, X. Wang, X. Wang, X. W. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. H. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J. A. Ward, M. Waterlaat, N. K. Watson, D. Websdale, Y. Wei, J. Wendel, B. D. C. Westhenry, C. White, M. Whitehead, E. Whiter, A. R. Wiederhold, D. Wiedner, M. A. Wiegertjes, C. Wild, G. Wilkinson, M. K. Wilkinson, M. Williams, M. J. Williams, M. R. J. Williams, R. Williams, S. Williams, Z. Williams, F. F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, L. Witola, T. Wolf, E. Wood, G. Wormser, S. A. Wotton, H. Wu, J. Wu, X. Wu, Y. Wu, Z. Wu, K. Wyllie, S. Xian, Z. Xiang, Y. Xie, T. X. Xing, A. Xu, L. Xu, L. Xu, M. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Z. Yang, V. Yeroshenko, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, X. Yuan, Y Yuan, E. Zaffaroni, J. A. Zamora Saa, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, R. Zhang, S. Zhang, S. L. Zhang, Y. Zhang, Y. Z. Zhang, Z. Zhang, Y. Zhao, A. Zhelezov, S. Z. Zheng, X. Z. Zheng, Y. Zheng, T. Zhou, X. Zhou, Y. Zhou, V. Zhovkovska, L. Z. Zhu, X. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, V. Zhukov, J. Zhuo, Q. Zou, D. Zuliani, G. Zunica
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تخيل الكون كمطبخ ضخم وفوضوي حيث الجسيمات هي المكونات. لعقود من الزمن، حاول الفيزيائيون حل لغز هائل: لماذا توجد مادة (الشيء الذي صنعنا منه) أكثر من المادة المضادة (الـ "شيء المضاد" الذي كان ينبغي أن يبيد كل شيء أثناء الانفجار العظيم)؟
لو كان الكون متماثلاً تماماً، لكانت المادة والمادة المضادة قد ألغتا بعضهما البعض، تاركتين وراءهما الضوء فقط. لكننا هنا. لا بد أن شيئاً ما قد رجح الكفة. هذا "الشيء" يسمى انتهاك تناظر الشحنة والتكافؤ (CP Violation).
فكر في "انتهاك تناظر الشحنة والتكافؤ" كطريقة الكون ليقول: "لدي تفضيل طفيف لليسرى على اليمنى". إذا نظرت في المرآة، يجب أن يكون الانعكاس متطابقاً، لكن في عالم الجسيمات دون الذرية، تتصرف الصور المرآتية أحياناً بشكل مختلف قليلاً.
الاكتشاف الجديد: باريون "الجمال" (Beauty Baryon)
هذه الورقة البحثية من تعاون LHCb في سيرن (CERN) تشبه قصة بوليسية. كانوا يبحثون عن دليل على هذا "التحيز المرآتي" في نوع معين من اضمحلال الجسيمات.
- المشتبه بهم: درسوا باريوناً ثقيلاً يسمى Λb0 baryon (فكر فيه كباريون "جمال" لأنه يحتوي على كوارك "الجمال" أو "القاع" - bottom quark).
- مسرح الجريمة: هذا الباريون الثقيل يضمحل (يتفكك) إلى جسيمات أخف. درس الفريق طريقتين محددتين لتفككه:
- المسار (أ): التفكك إلى "شارموينيوم" (زوج ثقيل من كوارك السحر وكوارك مضاد السحر)، وبروتون، وبيون (جسيم خفيف).
- المسار (ب): التفكك إلى نفس "الشارموينيوم" والبروتون، ولكن مع كاون بدلاً من البيون.
التشبيه: الأخوان التوأم
تخيل أخوين توأمين متطابقين، الجسيم (أ) والجسيم (ب). من المفترض أن يكونا صورتين مرآتيتين مثاليتين لبعضهما البعض.
- القاعدة: إذا قمت برمي عملة معدنية، يجب أن يظهر الوجه والظهر بنسبة 50/50.
- الالتواء: في عالم الجسيمات دون الذرية، أحياناً يكون جانب "الوجه" أثقل قليلاً من جانب "الظهر".
أراد العلماء معرفة ما إذا كان باريون "الجمال" لديه طريقة مفضلة للتفكك. قارنوا بين عدد مرات تفكك نسخة "المادة" من الجسيم عبر المسار (أ) مقابل المسار (ب)، وقارنوا ذلك بمدى تكرار حدوث الأمر لنسخة "المادة المضادة".
النتيجة: لقد وجدوا فرقاً!
- نسخة "المادة" من الجسيم بدت وكأنها تفضل مساراً واحداً بشكل طفيف أكثر من نسخة "المادة المضادة".
- كان الفرق حوالي 4%.
- في عالم فيزياء الجسيمات، فرق بنسبة 4% هو أمر ضخم. إنه يشبه رمي العملة 1000 مرة والحصول على 520 وجهاً و480 ظهراً. هذا ليس مجرد صدفة؛ إنه نمط.
لماذا هذا مهم؟
في السابق، رأى العلماء هذا "التحيز المرآتي" في الميزونات (جسيمات مكونة من كواركين، مثل زوج متزوج). لكنهم لم يروه بوضوح في الباريونات (جسيمات مكونة من ثلاثة كواركات، مثل عائلة من ثلاثة أفراد).
فكر في الميزونات كـ ثنائي، والباريونات كـ ثلاثي.
- كنا نعرف أن للثنائي إيقاعاً غير متماثل تماماً.
- هذه الورقة البحثية هي المرة الأولى التي نثبت فيها أن الثلاثي أيضاً لديه إيقاع مكسور.
هذا بمثابة "الدليل القاطع" للنموذج القياسي للفيزياء. فهو يؤكد أن القواعد التي تحكم سلوك عائلات الكواركات الثلاث هي بنفس قدر تعقيد وعدم تماثل علاقات الكواركين الثنائية. إنه يساعدنا في فهم "الوصفة" التي استخدمها الكون لخلق مادة أكثر من المادة المضادة.
فحص "المنتج الثلاثي" (Triple-Product Check)
للتأكد من أنهم لا يطاردون أوهاماً، نظر العلماء أيضاً إلى ما يسمى عدم تماثل المنتج الثلاثي.
- التشبيه: تخيل قطعة من "البلبل" (Spinning top) تدور. إذا نظرت إليها من الأمام، فهي تدور في اتجاه عقارب الساعة. إذا نظرت إليها من الخلف، فهي تدور عكس عقارب الساعة.
- تحقق العلماء مما إذا كان "دوران" الحطام الناتج عن الانفجار له اتجاه مفضل ينتهك قوانين عكس الزمن.
- الحكم: لا، الدوران كان متماثلاً. وهذا في الواقع خبر جيد! فهذا يعني أن عدم التماثل الذي وجدوه في القياس الرئيسي حقيقي وليس ناتجاً عن خلل تجريبي غريب.
الخلاصة
وجد فريق LHCb، باستخدام بيانات من 2015-2018، أدلة قوية (3.9 سيجما) على أن باريون "الجمال" يعامل المادة والمادة المضادة بشكل مختلف عند اضمحلالهما.
- الأهمية: في العلم، "3.9 سيجما" تعني أن هناك احتمال 1 من 10,000 أن تكون هذه النتيجة مجرد صدفة عشوائية. إنها ليست بعد "5 سيجما" (1 من 3.5 مليون) المطلوبة للإعلان رسمياً عن "اكتشاف"، لكنها قريبة جداً منها. إنه الفرق بين قولنا "نحن شبه متأكدين" وقولنا "نحن متأكدون بنسبة 100%".
- المستقبل: هذه النتيجة، جنباً إلى جنب مع البيانات القديمة، تدفعنا خطوة أقرب لحل اللغز الأسمى: لماذا نحن موجودون؟
باختصار: الكون لديه تحيز طفيف، وهذه الورقة تثبت أن حتى جسيمات "عائلة الكواركات الثلاثة" لديها جانب مفضل، تماماً مثل "أزواج الكواركين الثنائية" التي عرفناها من قبل. نحن نقترب خطوة أخرى من فهم سبب عدم إفراغ المطبخ تماماً بعد الانفجار العظيم.
إليك ملخص تقني مفصل لورقة بحث LHCb رقم CERN-EP-2025-184، بعنوان "أول دليل على انتهاك تناظر الشحنة والكتلة (CP) في تحلل الباريونات الجمالية إلى تشارمونيوم".
1. المشكلة والدوافع
الهدف الأساسي من هذه الدراسة هو استقصاء انتهاك تناظر الشحنة والكتلة (CP violation) في تحلل باريون القاع (bottom baryon) Λb0 إلى حالات نهائية من التشارمونيوم (charmonium). وبينما تم إثبات انتهاك تناظر CP بشكل جيد في أنظمة الميزونات المتعادلة (الكاونات، وميزونات B) وحديثاً في تحللات ميزونات B المشحونة إلى تشارمونيوم (B+→J/ψπ+ مقابل B+→J/ψK+)، إلا أن الأدلة في قطاع الباريونات ظلت عصية على الإيجاد.
- السياق النظري: يتنبأ النموذج المعياري (SM) بانتهاك تناظر CP عبر التداخل بين سعات "المستوى الشجري" (tree-level) وسعات "البطريق" (penguin/loop) في التحللات الضعيفة.
- تحلل Λb0→J/ψpK− يهيمن عليه انتقال b→ccˉs (المفضل كابيبو)، حيث تكون مساهمات "البطريق" مهملة. وهو يعمل كـ قناة مرجعية ذات حد أدنى من المتوقع لانتهاك CP.
- تحلل Λb0→J/ψpπ− يتم عبر انتقال b→ccˉd (المثبط كابيبو). هنا، يتم تعزيز مساهمات "البطريق"، مما يجعله حساساً لتناظرات CP قد تكون أكبر.
- المتغير المرصود: تركز الورقة على الفرق في تناظرات CP بين هذين النمطين:
ΔACP≡ACP(Λb0→J/ψpπ−)−ACP(Λb0→J/ψpK−)
إن قياس ΔACP يلغي العديد من الشكوك المنهجية المتعلقة بالإنتاج والكشف، مما يوفر مسباراً نظيفاً للطور الضعيف ومساهمات "البطريق" في التحللات الباريونية.
2. المنهجية
عينة البيانات
- التجربة: كاشف LHCb في سيرن (CERN).
- فترة البيانات: تصادمات بروتون-بروتون جُمعت خلال تشغيل Run 2 (2015–2018).
- طاقة مركز الكتلة: 13 تريليون إلكترون فولت (TeV).
- اللمعان المتكامل: 6 fb−1.
- إجمالي مجموعة البيانات: دُمجت مع بيانات Run 1 (2011–2012) السابقة للحصول على النتيجة النهائية المجمعة.
اختيار المرشحين وإعادة البناء
- سلسلة التحلل: Λb0→J/ψ(→μ+μ−)ph−, حيث h− هي إما π− أو K−.
- المحفز (Trigger): محفز عتادي يتطلب ميونات ذات pT عالية؛ ومحفز برمجيات يعيد بناء مرشحي J/ψ أو ميونات منفردة ذات pT عالية مع بارامترات تأثير كبيرة.
- الاختيار خارج الخط (Offline Selection):
- يجب أن تمتلك الميونات pT>500 MeV/c وكتلة ثابتة ضمن [3049,3140] MeV/c2.
- يجب أن تتمتع مرشحات البروتون والهادرون بجودة مسار جيدة، و pT عالٍ، وألا تكون ناتجة عن الرأس الأولي (PV).
- تحديد الهوية بالجسيمات (PID): تستخدم الشبكات العصبية بيانات RICH، والمكثفات الحرارية، ونظام الميونات للتمييز بين البيونات والكاونات.
- قمع الخلفية:
- يتم رفض تحللات Bs0 و B0 التي أخطأت في تحديد هويتها باستخدام PID صارم وفيتوهات الكتلة الثابتة (على سبيل المثال، رفض المرشحين الذين يؤدي تعيين كتلة كاون للبروتون إلى كتلة B0).
- يتم قمع خلفية التوليف (combinatorial background) باستخدام مصنف Gradient Boosted Decision Tree (BDTG) مدرب على متغيرات الكينماتيكا وإعادة البناء.
تقنيات التحليل
- استخراج الغلة (Yield Extraction): يتم إجراء ملاءمة (fit) غير ممتدة للاحتمال الأقصى (unbinned maximum-likelihood) على توزيعات كتلة Λb0 لكلا نمطي التحلل بشكل متزامن.
- شكل الإشارة: يتم نمذجته بواسطة دالة Hypatia.
- الخلفية: يتم نمذجتها بواسطة دالة أسية.
- الخلفيات المتبقية (مثل Λb0→J/ψpK− في عينة π) يتم نمذجتها باستخدام المحاكاة.
- تصحيح التناظر (Asymmetry Correction):
- تُحسب التناظرات الخام (Araw) من فروق الغلة بين الجسيمات والجسيمات المضادة.
- تناظر الكشف: يتم تطبيق تصحيح حاسم لفرق كفاءة الكشف بين البيونات والكاونات (AD(K−)−AD(π−)). ويتم تحديد ذلك باستخدام بيانات المعايرة من تحللات D+→KS0π+ و D+→K−π+π+، مع موازنتها لتطابق التوزيعات الكينماتيكية للإشارة.
- تناظر الإنتاج: تُطبق تقنيات الوزن (باستخدام sPlot و hep_ml) على عينة Λb0→J/ψpK− لمطابقة التوزيعات الكينماتيكية (p,pT,η) لعينة Λb0→J/ψpπ−، مما يلغي تناظرات الإنتاج.
- تناظر الضرب الثلاثي (Triple-Product Asymmetry - TPA): لاستكشاف انتهاك CP عبر الارتباطات الزاوية، يتم قياس TPA (AT−odd). هذا المتغير حساس للتداخل بين الزخوم الزاوية المختلفة ويُعرف باستخدام الضرب الثلاثي للمتجهات المدارية في إطار rest frame لـ Λb0.
- التحليل المبوب (Binned Analysis): يتم تقسيم فضاء الطور إلى فئات (تبويب تكيفي وتبويب قائم على الرنين) للبحث عن تغيرات موضعية في انتهاك CP.
3. المساهمات الرئيسية
- أول دليل في الباريونات: يقدم هذا العمل أول دليل على انتهاك تناظر CP في تحلات باريونات القاع إلى حالات نهائية من التشارمونيوم.
- قياس دقيق: يقدم القياس الأكثر دقة لـ ΔACP حتى الآن، باستخدام كامل بيانات Run 2 وتقنيات إحصائية متقدمة (sPlot، إعادة الوزن) لتقليل الشكوك المنهجية.
- النتيجة المجمعة: يجمع بين نتيجة Run 2 الجديدة ونتيجة Run 1 السابقة باستخدام طريقة التقدير الخطي غير المنحاز الأفضل (BLUE)، مع مراعاة الارتباطات في الشكوك المنهجية.
- المتغيرات المتكاملة: يوفر القياس المتزامن لانتهاك CP المباشر وتناظر الضرب الثلاثي اختباراً أكثر شمولاً للنموذج المعياري، حيث أن TPA حساس لمجموعات مختلفة من الأطوار (cosΔδ′sinΔϕ′) مقارنة بانتهاك CP المباشر (sinΔδsinΔϕ).
4. النتائج
القياس الأساسي (بيانات Run 2)
يُقاس الفرق في تناظرات CP كالتالي:
ΔACP=(4.03±1.18 (stat)±0.23 (syst))%
- الأهمية الإحصائية: الانحراف عن الصفر (تناظر CP) هو 3.3σ عند تضمين الشكوك المنهجية.
القياس المجمع (Run 1 + Run 2)
بالجمع مع نتيجة 2014 (5.7±2.4±1.2%):
ΔACPcombined=(4.31±1.06 (stat)±0.28 (syst))%
- الأهمية الإحصائية: تقابل النتيجة المجمعة أهمية قدرها 3.9σ ضد فرضية تناظر CP. وهذا يشكل "دليلاً" (الذي يُعرف عادةً بـ >3σ) ولكنه ليس بعد "رصداً" (>5σ).
تناظر الضرب الثلاثي (TPA)
يُقاس TPA لـ Λb0→J/ψpπ− كالتالي:
AT−odd=(−1.37±1.15 (stat)±0.21 (syst))%
- هذه النتيجة متسقة مع الصفر، مما يظهر عدم وجود انحراف كبير عن تناظر CP في الارتباطات الزاوية.
النتائج المبوّبة
- لم يتم رصد أي تغيرات كبيرة في تناظر CP أو TPA عبر فضاء الطور (تم اختبار ذلك عبر اختبارات χ2 على مخططات التبويب بـ 4 فئات، و128 فئة، والتبويب القائم على الرنين). البيانات متسقة مع تناظر منتظم عبر مخطط داليتز (Dalitz plot).
5. الأهمية
- التحقق من النموذج المعياري: النتيجة متسقة مع التوقعات النظرية التي تشير إلى تناظرات CP كبيرة في تحلات الباريونات b→ccˉd بسبب تعزيز مساهمات "البطريق". وهي تؤكد صحة وصف النموذج المعياري لانتهاك تناظر CP في قطاع الباريونات.
- الحساسية للفيزياء الجديدة: بينما تتوافق النتيجة مع النموذج المعياري، فإن القياس يضع قيوداً على مقدار إزاحات الطور الناجمة عن "البطريق". أي انحراف مستقبلي عن توقعات النموذج المعياري في هذه القناة يمكن أن يشير إلى فيزياء جديدة (NP) تؤثر على الطور الضعيف أو مخططات الحلقة.
- الباريونات مقابل الميزونات: يثبت هذا أن آليات انتهاك CP الملاحظة في الميزونات (التداخل بين سعات الشجرة والبطريق) نشطة أيضاً ويمكن قياسها في الباريونات، رغم البيئة الهادرونية الأكثر تعقيداً.
- الآفاق المستقبلية: تشير الأهمية البالغة 3.9σ إلى أنه مع مجموعات بيانات LHC Run 3 و Run 4 الكاملة، من المرجح أن يصل LHCb إلى عتبة 5σ المطلوبة للوصول إلى "رصد" حاسم لانتهاك تناظر CP في تحلات باريونات القاع.
باختصار، تمثل هذه الورقة علامة فارقة في فيزياء النكهة من خلال توسيع اكتشاف انتهاك تناظر CP ليشمل قطاع الباريونات، مما يوفر اختباراً حاسماً لآلية CKM وقدرة النموذج المعياري على وصف عدم تناظر المادة والمادة المضادة في الأنظمة الهادرونية المعقدة.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.
تصلك أفضل أبحاث high-energy experiments كل أسبوع.
يحظى بثقة باحثين في ستانفورد وكامبريدج والأكاديمية الفرنسية للعلوم.
تفقّد بريدك لتأكيد الاشتراك.
حدث خطأ ما. تعيد المحاولة؟
لا رسائل مزعجة، ويمكنك إلغاء الاشتراك متى شئت.