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

09-06-2025
عندما يصبح الذكاء الاصطناعي مارقًا: عقد من الحوادث الخطيرة
استكشف الحوادث المقلقة التي تسببت فيها الذكاء الاصطناعي والروبوتات في إلحاق الضرر، بما في ذلك الوفيات والتلاعب النفسي والأعطال الخطيرة، مما يثير تساؤلات حرجة حول السلامة والأخلاق.
20-06-2025
AMD و Xbox يعمقان الشراكة إلى ما وراء أجهزة الألعاب
توسع AMD و Xbox شراكتهما لتطوير شرائح محسّنة للألعاب لوحدات التحكم والأجهزة المحمولة وأجهزة الكمبيوتر والسحابة، مما يضمن التوافق مع الإصدارات السابقة.
26-06-2025
NVIDIA و Foxconn تتطلعان إلى نشر روبوتات بشرية في هيوستن لإنتاج خوادم الذكاء الاصطناعي
تجري NVIDIA و Foxconn محادثات لنشر روبوتات بشرية في منشأة جديدة في هيوستن لتصنيع خوادم الذكاء الاصطناعي، مع توقع بدء الإنتاج بحلول أوائل عام 2026.
28-05-2025
إعادة تعريف الترفيه: الذكاء الاصطناعي وتطورات جديدة في صناعة الإعلام
استكشاف تأثير الذكاء الاصطناعي على صناعة الإعلام في فعالية "إعادة تعريف الترفيه" في NAB 2025، مع تسليط الضوء على التطورات الجديدة والبنية التحتية اللازمة.
30-05-2025
الصين تحذر من روبوتات "المدمر" وتدعو لقيود على الأسلحة ذاتية التشغيل
الصين تحذر من مخاطر الروبوتات ذاتية التشغيل وتشبّهها بـ"المدمر"، داعيةً إلى قيود دولية على الأسلحة الفتاكة ذاتية التشغيل.
29-05-2025
اكتشاف كائن كوني غامض يربك علماء الفلك
اكتشاف كائن كوني غامض يُعرف باسم ASKAP J1832-0911، والذي يُظهر إشارات راديوية ونبضات أشعة سينية، مما يثير تساؤلات جديدة حول طبيعة هذه الكائنات.
17-07-2025
اندلاع بركان "بوابة الجحيم" الذي يبلغ طوله ميلًا في أيسلندا يجبر على عمليات إجلاء جماعية
اندلع شق بركاني بطول ميل واحد في جنوب غرب أيسلندا في 16 يوليو، مما أجبر على عمليات إجلاء في جريندافيك ومنتجع بلو لاجون الصحي بينما يراقب العلماء النشاط المحتمل على المدى الطويل.
10-07-2025
الروبوتات الشبيهة بالبشر: جبهة جديدة في الرعاية الصحية لمكافحة إجهاد المستشفيات
تُظهر الروبوتات الشبيهة بالبشر وعدًا في الجراحة والإجراءات الطبية، مما قد يخفف الضغط على المستشفيات والإرهاق الذي يعاني منه الأطباء، وفقًا لبحث جديد.
25-07-2025
مجسمات شخصيات ستار تريك من Nacelle: الكشف عن جينواي "عام الجحيم" والمزيد
تكشف "ناسيل" عن مجسمات شخصيات جديدة من مسلسل "ستار تريك: فويجر" و"ستار تريك: ديب سبيس ناين" في معرض سان دييغو كوميك كون، مع موجات مستقبلية تشمل طاقم المسلسل الأصلي والمزيد.
22-07-2025
سامسونج جالاكسي زد فولد 7: الهاتف القابل للطي الذي يبدو أخيرًا كما يجب
اكتشف مراجعة Samsung Galaxy Z Fold 7، التي تسلط الضوء على تصميمها الأنحف، وشاشاتها المحسنة، وأدائها القوي، وكاميرتها المطورة، مما يجعلها هاتفًا ذكيًا رائدًا قابلًا للطي.
02-07-2025
يكشف الحمض النووي القديم عن المكون السري لصلصة السمك الرومانية: السردين
استخدم العلماء الحمض النووي القديم للكشف عن المكون السري للجاروم الروماني، وكشفوا أن السردين الأوروبي كان أساسيًا. يقدم هذا الاكتشاف رؤى حول النظام الغذائي الروماني ويفتح طرقًا جديدة للبحث الأثري.
04-07-2025
الروبوتات البشرية التكيفية: إحداث ثورة في أرضية المصنع
اكتشف كيف أن الروبوتات البشرية الجديدة ذات قدرات التعلم أثناء العمل مهيأة لتحويل أرضيات المصانع، وتعزيز الكفاءة والقدرة على التكيف في التصنيع.
01-07-2025
هل يمكننا استخراج الذكريات من الموتى؟ علماء الأعصاب يجيبون
كشف استطلاع للعلماء الأعصاب عن اعتقاد كبير بأن الذكريات لها أساس مادي ويمكن استخلاصها من الأدمغة المحفوظة، مما يثير تساؤلات حول مستقبل الوعي.
24-07-2025
ميتا تعزز سلامة المراهقين من خلال حماية جديدة في رسائل إنستغرام المباشرة وإجراءات أمان للحسابات
تطرح ميتا ميزات أمان محسّنة للمستخدمين المراهقين على إنستغرام، بما في ذلك حماية جديدة للرسائل المباشرة وسياق الحساب، مع توسيع نطاق الضمانات لتشمل الحسابات الموجهة للعائلة.
09-07-2025
هوغنغ فيس تطلق روبوتًا بسعر 299 دولارًا، مهيأة لإحداث ثورة في مجال الروبوتات
تطلق Hugging Face روبوت Reachy Mini مفتوح المصدر بسعر 299 دولارًا، بهدف إضفاء الطابع الديمقراطي على الروبوتات المدعومة بالذكاء الاصطناعي وتعطيل الصناعة بأجهزة يمكن للمطورين الوصول إليها.
18-07-2025
هاتف سامسونج Galaxy Z Fold 7: الهاتف القابل للطي أصبح أخيرًا جاهزًا للجماهير
تهدف هواتف Galaxy Z Fold 7 الجديدة من Samsung إلى جذب اهتمام واسع النطاق بتصميم أنحف وأخف وشعور هاتف أكثر تقليدية، مما يمثل خطوة مهمة في تكنولوجيا الهواتف القابلة للطي.