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

التكنولوجيا اليومية

التكنولوجيا اليومية

·

17/07/2025

button icon

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.

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.

  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.

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

09-09-2025
نفايات بلاستيكية تتحول إلى مادة آكلة للكربون على يد علماء دنماركيين
حوّل علماء دنماركيون ببراعة النفايات البلاستيكية إلى مادة قوية قادرة على امتصاص الكربون، مما يقدم حلاً جديداً لمكافحة التلوث وتغير المناخ.
12-09-2025
سماعات Nothing Ear (3) تلمح إلى زر 'Talk' غامض واتجاه تصميم جديد
اكتشف زر "التحدث" الغامض والتصميم الفضي المعدني الجديد لسماعات الأذن اللاسلكية Ear (3) القادمة من Nothing، مما يشير إلى تحول في جمالية العلامة التجارية وتركيزها على أدوات التحكم اللمسية.
09-07-2025
أدوية مصممة بالذكاء الاصطناعي: شركة إيزومورفيك لابز التابعة لشركة ألفابت تبدأ التجارب البشرية، واعدة بعلاجات وتثير مخاوف
من المقرر أن تبدأ شركة Isomorphic Labs، وهي شركة تابعة لـ Alphabet، تجارب بشرية لعقاقير السرطان المصممة بالذكاء الاصطناعي، مما يبشر بإحداث ثورة في الطب مع إثارة تساؤلات أخلاقية.
26-05-2025
الروبوت الجديد في التحضير للحرب الكيميائية: قفزة دفاعية جريئة من الولايات المتحدة
الولايات المتحدة تطلق نظام اختبار روبوتي جديد يُعرف باسم Porton Man لتعزيز قدرات الدفاع ضد التهديدات الكيميائية.
05-09-2025
Apple Music الآن يتيح لك نقل قوائم تشغيل سبوتيفاي بسهولة—إليك لماذا هذا الأمر مهم
Apple Music تتيح الآن للمستخدمين نقل قوائم التشغيل من Spotify وخدمات أخرى. تعرف على كيفية عمل هذه الميزة، فوائدها، وما يجب على المستخدمين معرفته قبل الانتقال.
23-07-2025
مايكروسوفت تكشف النقاب عن Surface Laptop 5G للأعمال: قوة واتصال أثناء التنقل
تُزيح Microsoft الستار عن Surface Laptop 5G للأعمال، الذي يتميز بمعالجات Intel Core Ultra (السلسلة 2)، ووحدة معالجة عصبية قوية (NPU)، واتصال 5G سلس، ويبدأ شحنه في 26 أغسطس.
22-09-2025
آيفون آبل القابل للطي يستعد للظهور الأول في 2026: تصميم فائق النحافة من التيتانيوم متوقع
يُشاع أن أول هاتف آيفون قابل للطي من آبل سيُطلق في عام 2026 بتصميم نحيف للغاية ومصنوع من التيتانيوم، وبسعر لا يقل عن 2000 دولار، وقد يشبه هاتفين آيفون إير متجاورين.
15-08-2025
تلفزيون أبل يستعد لترقية بشريحة A17 Pro وسط تداعيات تسوية بقيمة 490 مليون دولار
تستعد آبل لإطلاق جهاز Apple TV جديد بمعالج A17 Pro في عام 2025، واعدةً بتحسينات في الألعاب والميزات، بينما لا تزال تتعامل مع تسوية بقيمة 490 مليون دولار بشأن إفصاحات طلب iPhone في الصين.
08-09-2025
توضيح بشأن روبوت أوبتيموس الذهبي: أحدث نسخة من تسلا هي الإصدار 2.5، وليست 3
يوضح إيلون ماسك، الرئيس التنفيذي لشركة تسلا، أن روبوت أوبتيموس الذهبي الجديد هو الإصدار 2.5، وليس الإصدار 3 المتوقع، بينما يلمح إلى التطور المتقدم للجيل القادم.
19-09-2025
صعود الروبوتات البشرية المدعومة بالذكاء الاصطناعي: ما وراء روبوتات الدردشة
استكشف الاتجاه المتنامي للروبوتات البشرية المدعومة بالذكاء الاصطناعي، مع رؤى من الخبراء حول دفعة OpenAI في مجال الروبوتات، والمشهد التنافسي، ومستقبل الذكاء الاصطناعي المادي.
05-08-2025
أطلق العنان لأقصى أداء: 4 تعديلات أساسية لأندرويد لتجربة سلسة للغاية
اكتشف أربعة إعدادات وتعديلات أساسية لتحسين أداء هاتف Android الخاص بك، مما يجعله يعمل بسلاسة وسرعة أكبر، حتى مع تقدمه في العمر.
01-09-2025
تشكيلة آيفون 17 تستعد للظهور بتقنية eSIM فقط في أوروبا، مما يلمح إلى تحول عالمي
قد يصبح تشكيل هواتف آيفون 17 من آبل مقتصراً على شريحة eSIM في الاتحاد الأوروبي، مما يشير إلى تحرك عالمي بعيداً عن بطاقات SIM المادية، مع فوائد تصميم محتملة وأمان معزز.
22-08-2025
ناسا وآي بي إم تطلقان سوريا: نموذج ذكاء اصطناعي سيُحدث ثورة في التنبؤ بالتوهجات الشمسية
ناسا وآي بي إم تقدمان "سوريا"، نموذج ذكاء اصطناعي جديد مصمم للتنبؤ بالانفجارات الشمسية والعواصف المغناطيسية الأرضية بدقة محسنة ووقت استباقي أطول، وذلك باستخدام بيانات من مرصد ديناميكيات الشمس التابع لناسا.
11-08-2025
طبيب الذكاء الاصطناعي للمريخ: ناسا وجوجل تبرمان شراكة طبية للسفر إلى الفضاء
تعاون وكالة ناسا وجوجل في تطوير طبيب يعمل بالذكاء الاصطناعي، وهو المساعد الرقمي للمسؤول الطبي للطاقم (CMO-DA)، لدعم رواد الفضاء في مهام الفضاء طويلة الأمد مثل المريخ، لمعالجة تأخيرات الاتصال والاستقلالية الطبية.
22-08-2025
تم إلغاء خطط بيكسل تابلت 2 والخاتم الذكي بواسطة جوجل
مسؤولون تنفيذيون في جوجل يؤكدون عدم وجود خطط لجهاز Pixel Tablet 2 أو خاتم ذكي، مع تحويل التركيز إلى الهواتف والأجهزة المتصلة الأخرى.
07-07-2025
سامسونج HW-Q990F: الملك المتوج لأنظمة الصوت الشريطية بتقنية Dolby Atmos
اكتشف Samsung HW-Q990F، مكبر الصوت الرئيسي Dolby Atmos لشركة Samsung لعام 2025. يسلط هذا الاستعراض الضوء على صوته الغامر ومضخم الصوت المدمج والميزات المتميزة.