Hari ini, 2 Ogos 2004, ahli fizik zarah dari UK dan seluruh dunia yang mengusahakan eksperimen BABAR di Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) di AS, mengumumkan hasil baru yang menarik yang menunjukkan perbezaan yang dramatik dalam tingkah laku jirim dan antimateri. Penemuan mereka dapat membantu menjelaskan mengapa Alam Semesta yang kita tinggali didominasi oleh jirim, dan bukannya mengandungi unsur-unsur yang sama dan anti-jirim.
Pemecut SLEP PEP-II bertabrakan elektron dan rakan antimateri mereka, positron, untuk menghasilkan banyak pasangan zarah berat dan anti-zarah eksotik yang dikenali sebagai meson B dan anti-B. Bentuk jirim dan antimateri yang jarang ini berumur pendek, membusuk secara bergantian kepada zarah subatomik yang lebih ringan, seperti kaon dan pion, yang dapat dilihat dalam eksperimen BABAR.
"Sekiranya tidak ada perbezaan antara bahan dan antimateri, kedua meson B dan meson anti-B akan menunjukkan corak peluruhan yang sama. Walau bagaimanapun, pengukuran baru kami menunjukkan contoh perbezaan besar dalam kadar pembusukan sebagai gantinya. " kata Marcello Giorgi, dari SLAC, Universiti Pisa dan INFN, Jurucakap BABAR.
Dengan menyaring kerosakan lebih dari 200 juta pasang meson B dan anti-B, para eksperimen telah menemui asimetri jirim-antimateri. "Kami menemui 910 contoh meson B yang merosot menjadi kaon dan pion, tetapi hanya 696 contoh untuk anti-B", jelas Giorgi. "Pengukuran baru ini adalah hasil dari prestasi baik pemecut PEP-II SLAC dan kecekapan pengesan BABAR. Pemecut kini beroperasi pada 3 kali prestasi reka bentuknya dan BABAR mampu mencatat sekitar 98% perlanggaran. "
Walaupun BABAR dan eksperimen lain telah melihat asimetri zat-antimateri sebelumnya, ini adalah kali pertama perbezaan dijumpai dengan penghitungan sederhana bilangan kerosakan meson B dan anti-B ke keadaan akhir yang sama. Kesan ini dikenali sebagai pelanggaran CP langsung dan didapati 13%; kesan yang serupa berlaku untuk kerosakan Kaons dan antiKaons tetapi hanya pada tahap 4 bahagian dalam satu juta!
"Ini adalah isyarat kuat dan meyakinkan pelanggaran CP langsung dalam peluruhan B, sejenis asimetri antimateri yang dijangka ada tetapi belum pernah diperhatikan sebelumnya. Dengan penemuan ini, corak asimetri antimateri penuh bergabung menjadi gambaran yang koheren. Saya sangat gembira dan gembira kerana salah seorang pelajar pascasiswazah saya, Carlos Chavez yang kini berada di SLAC, terlibat secara langsung. " kata Christos Touramanis dari University of Liverpool.
Dan Bowerman, anggota pasukan BABAR dari Imperial College menambah, "Ketika alam semesta bermula dengan ledakan besar, bahan dan antimateri diciptakan dalam jumlah yang sama. Namun, semua pemerhatian menunjukkan bahawa kita hidup di alam semesta yang hanya dibuat dari jirim. Oleh itu, kita harus bertanya, apa yang berlaku pada antimateri? Kerja di BABAR mendekatkan kita untuk menjawab soalan ini. "
Perbezaan halus antara tingkah laku jirim dan antimateri mesti bertanggungjawab terhadap ketidakseimbangan jirim-antimateri yang berkembang di alam semesta kita. Tetapi pengetahuan kami mengenai perbezaan ini tidak lengkap dan tidak mencukupi untuk menjelaskan dominasi perkara yang diperhatikan. Pelanggaran CP adalah salah satu daripada tiga syarat yang digariskan oleh ahli fizik Rusia Andrei Sakharov untuk menjelaskan ketidakseimbangan jirim dan antimateri yang ada di alam semesta.
Profesor Ian Halliday, Ketua Eksekutif Partikel Fizik dan Astronomi Penyelidikan Majlis yang membiayai penyertaan UK dalam BABAR berkata: "Kami masih belum memahami sepenuhnya bagaimana perkara yang menguasai Alam Semesta yang kita tinggali telah berkembang. Walau bagaimanapun, hasil baru ini, dan pengukuran berkaitan baru-baru ini di BABAR dan eksperimen lain di seluruh dunia, telah meningkatkan pemahaman kita dalam bidang ini. Masih banyak yang perlu dijumpai dan dipelajari mengenai isu asas ini. "
Sumber Asal: Siaran Berita PPARC
