`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

BaBar эксперимент подтверждает асимметрию времени

+55
голосов

Большинство процессов в физике элементарных частиц инвариантно относительно обращения времени. Так, просматривая «видеозапись» процесса упругого рассеяния в прямом и обратном воспроизведении, нельзя будет обнаружить каких-либо нарушений физических законов.

Недавно в эксперименте BaBar (от В-мезон и B-bar-мезон, т.е. В с черточкой) в Национальной ускорительной лаборатории при SLAC выполнили первое прямое наблюдение давно обсуждаемого в теории исключения из этого правила.

Перелопатив данные по столкновениям частиц почти за 10 лет, исследователи обнаружили, что определенные типы частиц превращаются друг в друга более часто одним путем, чем это происходит другим, нарушая тем самым временную симметрию и подтверждая, что некоторые субатомные процессы имеют преимущественное направление во времени.

BaBar, который собирал данные, получаемые на SLAC, с 1999 по 2008 годы, был разработан с целью обнаружить различие в поведении материи и антиматерии, что могло бы объяснить преобладание материи во Вселенной. В эксперименте генерируется почти 500 млн. пар частиц, называемых В-мезонами, и их античастиц, B-bar-мезонов. Ученые обнаружили, что, в самом деле, эти мезоны ведут себя различно, нарушая так называемую СР-симметрию – инвариантность относительно изменения знака заряда и знаков всех пространственных осей. Открытие нарушения СР-инвариантности было отмечено Нобелевской премией по физике за 2008 г.

СР-симметрия связана с симметрией во времени знаменитой СРТ-теоремой, которая устанавливает, что уравнения движения для системы частиц должны быть инвариантны относительно этих трех преобразований. Если одна из симметрий нарушается, то это должно быть компенсировано нарушением другой. Так как эксперименты BaBar обнаружили нарушение СР-инвариантности, то теорема требует нарушения и Т-инвариантности.

Анализ нарушения Т-инвариантности базировался на концепции, предложенной в 1999 г. Ученые исследовали цепочку преобразований частиц, в которой В-мезон совершал переходы между двумя состояниями, называемыми B-zero и B-even. Используя квантовое зацепление В-мезонов, которое позволяет получить информацию о первой распадающейся частице для определения состояния ее партнера во время распада, ученые смогли найти, что эти преобразования происходят в шесть раз чаще в одном направлении, чем в другом.

Нарушение Т-симметрии ранее было отмечено для нейтральных К-мезонов на эксперименте CPLEAR в ЦЕРН, но тогда измерение не было прямым, вследствие невозможности отделить нарушение Т-инвариантности от нарушения СР-инвариантности, и интерпретация этих результатов вызывала некоторый скептицизм.

Майкл Рони (Michael Roney), профессор и представитель Университета Виктории в Канаде, отметил, что данные BaBar являются крайне плодотворными и продолжают давать важные результаты, подобные данной уникальной и однозначной проверке квантовой теории поля.

BaBar эксперимент подтверждает асимметрию времени

На иллюстрации два различных В-мезона изменяют свои состояния (представленные цветом). Однако синий В-мезон преобразуется в красный В-мезон быстрее, чем красный преобразуется в синий. При этих преобразованиях нарушается симметрия времени. Изменения случаются с разной частотой, когда время идет вперед и когда оно идет назад

 

+55
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT