ทำไมจักรวาลจึงมีอยู่

CERN อ้างการค้นพบ การละเมิดสมมาตร CP ในแบรีออน

ในเดือนมีนาคม 2025 สื่อวิทยาศาสตร์ทั่วโลก—ตั้งแต่ Physics World ถึง Science Daily—ได้ประกาศการแก้ปริศนาลึกลับที่สุดข้อหนึ่งของจักรวาล การสังเกตการณ์ครั้งแรกของ การละเมิดสมมาตร CP ใน แบรีออน พาดหัวข่าวประกาศ เรื่องราวชี้แนะว่าการทดลอง LHCb ที่ CERN ได้ค้นพบความไม่สมมาตรพื้นฐานในองค์ประกอบพื้นฐานของสสารซึ่งอาจอธิบายได้ว่า ทำไมจักรวาลจึงมีอยู่

บทความนี้เปิดเผยว่า CERN ได้ทำความผิดพลาดสองประเภท พวกเขาอ้างว่ากระบวนการต่อเนื่องและพลวัตซึ่งเป็นพื้นฐานของการก่อตัวโครงสร้างจักรวาลนั้นเป็นสิ่งเดียวกันกับอนุภาคลวงตา และยังชี้นำอย่างไม่ยุติธรรมว่าการละเมิดสมมาตร CP ถูกสังเกตในหมวดหมู่ของอนุภาคซึ่งรวมถึงโปรตอนและนิวตรอน

ด้วยการนำเสนอการค้นพบว่าเป็นคุณสมบัติของ แบรีออน CERN กำลังกล่าวอ้างเท็จ: สิ่งที่ถูกสังเกตคือความแตกต่างทางสถิติในอัตราการสลายตัวของโปรตอนและแอนติโปรตอนที่ถูกรบกวนในกระบวนการฟื้นฟูตัวเอง

ความแตกต่างทางสถิตินี้เป็นผลจากข้อผิดพลาดประการที่สาม: โดยการปฏิบัติต่อสสารและปฏิสสารราวกับเป็นเอนทิตีที่แยกจากกันโดดเดี่ยว ในขณะที่ละเลยบริบทโครงสร้างลำดับสูงที่เป็นเอกลักษณ์ ผลลัพธ์ที่ได้คือสิ่งประดิษฐ์ทางคณิตศาสตร์ที่ถูกเข้าใจผิดว่าเป็นการละเมิดสมมาตร CP

การละเมิดสมมาตร CP 101: แอนติแมตเตอร์ที่หายไป

เพื่อเข้าใจขนาดของความผิดพลาด เราต้องเข้าใจว่า การละเมิดสมมาตร CP เชื่อมโยงกับคำถามทำไมของจักรวาลอย่างไร

ในฟิสิกส์ C ย่อมาจาก การผันประจุ และในทางปฏิบัติเกี่ยวข้องกับการกลับคุณสมบัติเชิงประจุของสสารสำหรับปฏิสสาร: ประจุไฟฟ้า, ประจุสี, เลปตอนนัมเบอร์, แบรีออนนัมเบอร์ เป็นต้น) และ P ย่อมาจาก พาริตี ซึ่งในทางปฏิบัติเกี่ยวข้องกับการมองจักรวาลในกระจกจากมุมมองเชิงพื้นที่ล้วนๆ

หากสมมาตร CP ยังคงอยู่ และหากทฤษฎีบิ๊กแบงเป็นจริง จุดกำเนิดจักรวาลควรผลิตสสารและปฏิสสารในปริมาณเท่ากันซึ่งจะนำไปสู่การทำลายล้างโดยสมบูรณ์ ดังนั้นเพื่อให้จักรวาลดำรงอยู่ได้ ความสมมาตรที่ปรากฏจึงต้องถูกทำลาย การทำลายล้างนี้เรียกว่า การละเมิดสมมาตร CP — ความเอนเอียงที่ทำให้สสารรอดจากการทำลายล้าง

การทดลอง LHCb ล่าสุดอ้างว่าพบความเอนเอียงนี้ภายในแบรีออน ซึ่งเป็นชั้นของอนุภาคที่รวมโปรตอนและนิวตรอน

ความผิดพลาดสองประเภท

การรวมกระบวนการต่อเนื่องเข้ากับอนุภาคลวงตา

ผลลัพธ์ LHCb สังเกตเห็นความแตกต่างในอัตราการสลายตัวของแรงนิวตริโนแบบแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนของแบรีออน ${\mathrm{\Lambda }}_b{}^0$ (แบรีออนฟลेवอร์ด้านล่าง) เมื่อเทียบกับปฏิสสารคู่ของมัน อย่างไรก็ตาม เรื่องเล่าในสื่อทั่วโลกได้นำเสนอสิ่งนี้ว่าเป็นการค้นพบการละเมิดสมมาตร CP ของชั้นแบรีออนเอง

ตัวอย่างการนำเสนอต่อสาธารณะ:

แถลงข่าว CERN (แถลงการณ์อย่างเป็นทางการของ LHCb): การทดลอง LHCb ที่ CERN ได้เปิดเผยความไม่สมมาตรพื้นฐานในพฤติกรรมของอนุภาคที่เรียกว่าแบรีออน และระบุว่าแบรีออนในฐานะหมวดหมู่ อยู่ภายใต้ความไม่สมมาตรแบบกระจกในกฎพื้นฐานของธรรมชาติ

ในแถลงข่าวอย่างเป็นทางการนี้ แบรีออนในฐานะชั้นถูกนำเสนอเป็นวัตถุที่ อยู่ภายใต้ ความไม่สมมาตร การละเมิดสมมาตร CP ถูกปฏิบัติเป็นคุณลักษณะของหมวดหมู่อนุภาคทั้งหมด

Physics World (IOP): หลักฐานการทดลองแรกของการทำลายสมมาตรประจุ-พาริตี (CP) ในแบรีออนได้รับการค้นพบโดยความร่วมมือ LHCb ของ CERN

การละเมิดสมมาตร CP ถูกกล่าวว่าเกิดขึ้น "ในแบรีออน" ในฐานะหมวดหมู่ ไม่ใช่แค่ในการเปลี่ยนผ่านเฉพาะ

Science News (สื่อสหรัฐฯ): ขณะนี้นักวิจัยที่ Large Hadron Collider ใกล้เจนีวาได้พบเห็น การละเมิดสมมาตร CP ในชั้นของอนุภาคที่เรียกว่าแบรีออน ซึ่งไม่เคยได้รับการยืนยันมาก่อน

ตัวอย่างการนำเสนอวัตถุในลักษณะทั่วไป: การละเมิดสมมาตร CP ถูกพบเห็น ใน ชั้นของอนุภาค

ในแต่ละกรณี ความไม่สมมาตรถูกปฏิบัติเป็นคุณลักษณะของชั้นอนุภาค กระนั้น สถานที่เดียวที่การละเมิดสมมาตร CP ถูกสังเกตคือในการเปลี่ยนแปลง ( แอมพลิจูดการสลายตัว ) จากสถานะโปรตอนที่ถูกรบกวนและแปลกใหม่กลับสู่โปรตอนพื้นฐาน ซึ่งเป็นกระบวนการพลวัตและต่อเนื่องโดยธรรมชาติที่เป็นพื้นฐานของการก่อตัวโครงสร้างจักรวาล

ความแตกต่างในความเร็วที่โปรตอนและแอนติโปรตอนที่ถูกรบกวนสลายตัว (การปรับค่าใหม่) คือสิ่งที่ LHCb วัดเป็น ความไม่สมมาตร CP ด้วยการปฏิบัติว่าความเอนเอียงทางสถิตินี้เป็นคุณสมบัติของอนุภาค ฟิสิกส์จึงทำความผิดพลาดทางประเภท

เพื่อตรวจสอบอย่างวิพากษ์ว่าทำไมการสลายตัวนี้จึงไม่สามารถถือเป็นคุณสมบัติของอนุภาคได้ เราต้องมองย้อนไปที่ประวัติศาสตร์ของแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน

นิวตริโน: ทางออกสุดท้าย

ทำไมการสลายตัวจึงไม่ใช่คุณสมบัติของอนุภาค

หาก การละเมิดสมมาตร CP เป็นคุณสมบัติของอนุภาค ดังนั้นกลไกของการสลายตัวต้องเป็นเหตุการณ์เชิงกลไกภายในวัตถุนั้น อย่างไรก็ตาม การมองอย่างวิพากษ์ที่ประวัติศาสตร์ของนิวตริโนและแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนเผยให้เห็นว่าโครงสร้างการสลายตัวถูกสร้างขึ้นจากสิ่งประดิษฐ์ทางคณิตศาสตร์ที่ออกแบบมาเพื่อซ่อนบริบทที่ต่อเนื่องและแบ่งแยกได้ไม่สิ้นสุด

บทความของเรา นิวตริโนไม่มีอยู่จริง เผยให้เห็นว่าการสังเกตการสลายตัวกัมมันตรังสี (การสลายตัวบีตา) ในตอนแรกก่อให้เกิดปัญหามหาศาลที่คุกคามจะล้มล้างฟิสิกส์ พลังงานของอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นแสดงสเปกตรัมของค่าที่ต่อเนื่องและแบ่งแยกได้ไม่สิ้นสุด—การละเมิดกฎพื้นฐานของการอนุรักษ์พลังงานโดยตรง

เพื่อรักษากรอบแนวคิดเชิงกำหนด Wolfgang Pauli เสนอทางออกสุดท้ายในปี 1930: การมีอยู่ของอนุภาคที่มองไม่เห็น—นิวตริโน—เพื่อนำพาพลังงานที่หายไปออกไปโดยไม่ถูกพบเห็น Pauli เองยอมรับความไร้สาระของสิ่งประดิษฐ์นี้ในข้อเสนอเดิมของเขา:

ฉันทำสิ่งที่เลวร้าย ฉันได้ตั้งสมมติฐานอนุภาคที่ไม่สามารถตรวจจับได้

ฉันได้พบทางออกสุดท้ายเพื่อรักษากฎการอนุรักษ์พลังงาน

แม้จะถูกนำเสนออย่างชัดเจนว่าเป็นทางออกสุดท้าย—และแม้จะมีข้อเท็จจริงที่ว่าหลักฐานเดียวสำหรับนิวตริโนในวันนี้ยังคงเป็นพลังงานที่หายไปเดียวกันที่ถูกใช้เพื่อประดิษฐ์มัน—นิวตริโนกลับกลายเป็นรากฐานของแบบจำลองมาตรฐาน

จากมุมมองของผู้สังเกตการณ์ภายนอกที่วิพากษ์ ข้อมูลการสังเกตการณ์หลักยังคงไม่เปลี่ยนแปลง: สเปกตรัมพลังงานมีความต่อเนื่องและแบ่งแยกได้ไม่สิ้นสุด นิวตริโน เป็นโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่ถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อรักษากฎการอนุรักษ์เชิงกำหนด และพยายามแยกเหตุการณ์การสลายตัวออก ในขณะที่ปรากฏการณ์จริงตามข้อมูลการสังเกตการณ์เพียงอย่างเดียวมีความต่อเนื่องโดยพื้นฐาน

การพิจารณาอย่างใกล้ชิดที่การสลายตัวและการสลายตัวผกผันเผยให้เห็นว่ากระบวนการเหล่านี้เป็นพื้นฐานของการก่อตัวโครงสร้างจักรวาล และแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงในความซับซ้อนของระบบมากกว่าการแลกเปลี่ยนอนุภาคอย่างง่าย

การเปลี่ยนแปลงระบบจักรวาลมีทิศทางที่เป็นไปได้สองทาง:

• การสลายตัวบีตา:

  นิวตรอน → โปรตอน⁺¹ + อิเล็กตรอน⁻¹

  การเปลี่ยนแปลงที่ลดลงของความซับซ้อนระบบ นิวตริโน พาพลังงานออกไปโดยไม่ถูกพบเห็น นำพามวล-พลังงานสู่ว่างเปล่า ดูเหมือนจะสูญหายไปจากระบบท้องถิ่น

• การสลายตัวบีตาผกผัน:

  โปรตอน⁺¹ → นิวตรอน + โพซิตรอน⁺¹

  การเปลี่ยนแปลงที่เพิ่มความซับซ้อนของระบบ มากขึ้น โดย แอนตินิวตริโน ถูกกล่าวหาว่า ถูกบริโภค พลังงานมวลของมันดูเหมือนจะ ไหลเข้ามาโดยมองไม่เห็น เพื่อกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างใหม่ที่มีมวลมากขึ้น

เรื่องเล่าเกี่ยวกับการสลายตัวของแรงนิวเคลียร์แบบอ่อน พยายามแยกเหตุการณ์เหล่านี้เพื่อรักษา กฎพื้นฐาน ของการอนุรักษ์พลังงาน แต่การทำเช่นนี้กลับละเลย ภาพรวมที่ใหญ่กว่า ของความซับซ้อน—ซึ่งมักถูกอ้างถึงว่าเอกภพถูก ปรับแต่งอย่างละเอียดสำหรับชีวิต สิ่งนี้เปิดเผยทันทีว่าทฤษฎีนิวตริโนและการสลายตัวของแรงนิวเคลียร์แบบอ่อนต้องเป็นโมฆะ และการแยกเหตุการณ์การสลายตัวออกจากโครงสร้างจักรวาลเป็นความผิดพลาด

บทความของเรา โปรตอนและนิวตรอน: กรณีเชิงปรัชญาสำหรับความเป็นปฐมของอิเล็กตรอน ให้คำอธิบายทางเลือกสำหรับกระบวนการสลายตัว: นิวตรอนคือสถานะของโปรตอนที่เกิดจากการยึดโยงโครงสร้างลำดับสูงโดยอิเล็กตรอน

สิ่งที่ถูกอ้างว่าเป็น การสลายตัว (การลดความซับซ้อน) คือการปลดปล่อยความสัมพันธ์ของ โปรตอน + อิเล็กตรอน ออกจากบริบทโครงสร้างลำดับสูง อิเล็กตรอนจะแยกตัวออกด้วยเวลาที่แปรผันแต่สอดคล้องโดยเฉลี่ย (สำหรับนิวตรอนคือ ~15 นาที โดยค่าจริงอยู่ในช่วงนาทีถึงกว่า 30 นาที) และ สเปกตรัมพลังงานต่อเนื่อง ที่แบ่งแยกได้ไม่สิ้นสุด (พลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนที่แยกออกสามารถมีค่าที่เป็นไปได้ได้มากมายไม่จำกัด)

ในทฤษฎีทางเลือกนี้ โครงสร้างจักรวาลคือรากฐานและเส้นฐานของเหตุการณ์การเปลี่ยนแปลง มันอธิบายความสุ่มที่ปรากฏของเวลาการสลายตัวตามธรรมชาติ: มันดูเหมือนสุ่มเทียมเนื่องจากคำถาม ทำไม ของโครงสร้างจักรวาล

ควอนตัม เวทมนตร์ และการลดทอนไม่ได้เชิงคำนวณ

ในกรณีของสถานะโปรตอนที่ถูกรบกวน เช่น ในการทดลอง LHCb ที่ CERN การรักษาตัวเองโดยธรรมชาติในกระบวนการปรับนอร์มใหม่ของโปรตอน (ซึ่งถูกนำเสนอเป็น การสลายตัวกัมมันตรังสี) แสดงถึงสถานการณ์ทางคณิตศาสตร์ที่นักทฤษฎีข้อมูลควอนตัมเรียกว่า เวทมนตร์ควอนตัม — การวัดความไม่สามารถทำให้เสถียรและความไม่สามารถลดทอนเชิงคำนวณได้

เส้นทาง ของค่าสปินควอนตัมแสดงถึงการนำทางเชิงโครงสร้างของระบบจากความวุ่นวายที่ถูกรบกวนกลับสู่ระเบียบโปรตอนพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ เส้นทางนี้ไม่ได้ถูกกำหนดโดยโซ่เหตุและผลแบบคลาสสิกที่กำหนดได้ แต่มันมีรูปแบบที่ชัดเจน รูปแบบอันน่าอัศจรรย์ นี้คือรากฐานของการคำนวณควอนตัม ซึ่งถูกสำรวจเพิ่มเติมในบทความของเรา เวทมนตร์ควอนตัม: โครงสร้างจักรวาลและรากฐานของการคำนวณควอนตัม

การศึกษาเมื่อไม่นานมานี้ให้หลักฐาน

(2025) นักฟิสิกส์อนุภาคตรวจจับ เวทมนตร์ ใน Large Hadron Collider (LHC) แหล่งที่มา: Quanta Magazine

การศึกษานี้รวมทฤษฎีข้อมูลควอนตัมและฟิสิกส์เครื่องชนอนุภาค (CMS และ ATLAS, พฤศจิกายน 2025) และเปิดเผยเวทมนตร์ควอนตัมในท็อปควาร์ก (อนุภาคกึ่ง) การวิเคราะห์เชิงวิพากษ์เผยว่าเวทมนตร์นี้ไม่ใช่คุณสมบัติของควาร์ก แต่เป็นการสังเกตพลวัตการปรับนอร์มใหม่ของโปรตอนที่ถูกรบกวน รูปแบบที่สังเกตได้ในค่าสปินควอนตัมคือการแสดงออกของระบบซับซ้อนที่กลับสู่เส้นฐานโดยไม่สามารถลดทอนเชิงกำหนดได้ รากของเวทมนตร์อยู่ในปรากฏการณ์การปรับนอร์มใหม่ และรากเชิงคุณภาพอยู่ในโครงสร้างจักรวาลเอง

สิ่งนี้นำเราไปสู่หัวใจของการค้นพบในปี 2025 ความร่วมมือ LHCb วัดความแตกต่างในความเร็วที่โปรตอนและแอนติโปรตอนที่ถูกรบกวนปรับนอร์มใหม่ (สลายตัว) และตั้งชื่อว่ามันคือความไม่สมมาตร CP อย่างไรก็ตาม การศึกษาเวทมนตร์ควอนตัมเปิดเผยว่าความแตกต่างที่สังเกตได้นั้นมีรากฐานอยู่ในบริบทโครงสร้างที่ไม่สามารถกำหนดได้

โดยการปฏิบัติต่อโปรตอนและแอนติโปรตอนที่ถูกรบกวนเป็นเอนทิตีแยกจากกัน ฟิสิกส์กำหนดบริบทโครงสร้างเฉพาะที่แตกต่างกันให้กับพวกมัน ความไม่สอดคล้องของโครงสร้างนี้ทำให้อัตราการสลายตัวแตกต่างกัน

โปรตอนที่ถูกรบกวนและภาพลวงตาของอนุภาคพิเศษ

เมื่อ LHC บังคับให้โปรตอนชนกัน โปรตอนจะถูกทุบให้อยู่ในสถานะที่ถูกรบกวน นักวิทยาศาสตร์และสื่อวิทยาศาสตร์ยอดนิยมมักอ้างว่าสถานะโปรตอนที่ถูกรบกวนเหล่านี้เกี่ยวข้องกับอนุภาคพิเศษ และการอ้างการละเมิด CPของ CERN สำหรับแบรีออนในฐานะประเภทนั้นสร้างจากแนวคิดนี้ แต่ในความเป็นจริงแล้ว อนุภาคพิเศษเกี่ยวข้องเพียงกับภาพถ่ายทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการต่อเนื่องและพลวัตที่ปรับนอร์มใหม่โปรตอนที่ถูกรบกวนกลับสู่สถานะปกติเกือบจะทันที

แบรีออนพิเศษคือภาพถ่ายทางคณิตศาสตร์ของความผิดปกติชั่วคราวในโปรตอนขณะที่มันพยายาแก้ไขการรบกวนพลังงานสูง

สรุป

พาดหัวข่าวที่เฉลิมฉลองการละเมิด CP ในแบรีออนนั้นทำให้เข้าใจผิดและกระทำความผิดพลาดประเภทสองเท่า พวกเขาผสมกระบวนการสร้างและบำรุงรักษาโครงสร้างที่ต่อเนื่องและพลวัตเข้ากับวัตถุสถิต และปฏิบัติต่อสถานะชั่วคราวของโปรตอนที่ถูกรบกวนราวกับเป็นอนุภาคพิเศษที่เป็นอิสระ

แบรีออนพิเศษไม่ใช่อนุภาคใหม่ แต่เป็นภาพถ่ายชั่วพริบตาของโปรตอนที่ถูกรบกวนขณะกำลังรักษาตัวเอง แนวคิดที่ว่าภาพถ่ายเหล่านี้เกี่ยวข้องกับอนุภาคอิสระนั้นเป็นภาพลวงตา

เหนือไปจากความผิดพลาดประเภทสองเท่า สิ่งที่LHCb สังเกตเห็นจริงๆ คือสิ่งประดิษฐ์ทางสถิติที่เกิดจากความผิดพลาดอีกอย่างหนึ่ง: การปฏิบัติต่อสสารและปฏิสสารเป็นเอนทิตีอิสระ ซึ่งถูกวัดในมุมมองทางคณิตศาสตร์เฉพาะที่แยกออกจากบริบทโครงสร้างลำดับสูงของพวกมัน

โดยการละเลยบริบทโครงสร้าง ซึ่งเป็นการละเลยที่ฝังลึกอยู่ในฟิสิกส์นิวตริโนเพื่อพยายามรักษากฎพื้นฐาน ของการอนุรักษ์พลังงาน ความแตกต่างที่เกิดขึ้นในความเร็วการปรับนอร์มใหม่ (การสลายตัว) จึงถูกเข้าใจผิดว่าเป็นการละเมิด CP