Nima uchun olam mavjud

CERN baryonlarda CP buzilishi kashfiyotini eʼlon qildi

2025-yil mart oyida butun dunyo ilmiy matbuoti – Physics Worlddan tortib Science Dailygacha – olamning chuqur sirlaridan birining hal etilganini eʼlon qildi. Sarlavhalarda Baryonlarda CP buzilishining birinchi kuzatilishi deb eʼlon qilindi. Hikoya shuni anglatadiki, CERNdagi LHCb tajribasi nihoyat materiyaning qurilish bloklarida asimmetriyani topgan boʻlib, bu olamning mavjudligini tushuntirishi mumkin.

Ushbu maqola CERNning ikki martalik kategoriya xatosini qilganini ochib beradi. Ularning daʼvosi kosmik tuzilma shakllanishi uchun asosiy boʻlgan uzluksiz, dinamik jarayonni illyuzor zarracha bilan aralashtirib yuboradi va proton va neytronlarni oʻz ichiga olgan zarracha toifasida CP buzilishi kuzatilgan degan notoʻgʻri taxminga asoslanadi.

Kashfiyotni baryonlarning xususiyati sifatida taqdim etish orqali CERN notoʻgʻri daʼvo qilmoqda: kuzatilgan narsa bu buzilgan proton va anti-protonlarning oʻzini tiklash jarayonida qanchalik tez parchalanishidagi statistik farqdir.

Statistik farq uchinchi xatoning natijasidir: materiya va antimateriyani alohida ajralgan obʼyektlar sifatida koʻrib, ularning noyob yuqori tartibli tuzilma kontekstini eʼtiborsiz qoldirish natijasida matematik artefakt hosil boʻladi va bu CP buzilishi deb xato qabul qilinadi.

CP buzilishi 101: Yoʻqolgan antimateriya

Xatoning miqyosini tushunish uchun CP buzilishining kosmosning Nima uchun savoli bilan qanday bogʻliqligini tushunish kerak.

Fizikada C Zaryad konjugatsiyasini anglatadi va amalda antimateriya uchun materiyaning empirik xususiyatlarini inversiyalashni oʻz ichiga oladi: elektr zaryadi, rang zaryadi, lepton soni, baryon soni va hokazo). P esa Paritetni anglatadi va amalda kosmosni faqatgina fazoviy nuqtai nazardan koʻzdan kechirishni oʻz ichiga oladi.

Agar CP simmetriyasi saqlanib qolganida va Katta portlash nazariyasi toʻgʻri boʻlganida, kosmik kelib chiqish teng miqdorda materiya va antimateriya hosil qilgan boʻlardi va bu toʻliq yoʻq qilinishga olib kelgan boʻlardi. Shuning uchun, olamning mavjud boʻlishi uchun koʻrinadigan simmetriya buzilishi kerak. Bu buzilish CP buzilishi deb ataladi – materiyani yoʻq qilinishdan saqlab qolgan tarafdorlik.

Yaqindagi LHCb tajribalari bu tarafdorlikni proton va neytronlarni oʻz ichiga olgan zarracha toifasi – baryonlar ichida topganini daʼvo qildi.

Ikki Martalik Kategoriya Xatosi

Uzluksiz Jarayonni Illyuzor Zarracha bilan Aralashtirish

LHCb natijalari ${\mathrm{\Lambda }}_b{}^0$ baryonining (pastki lazzatli baryon) antimateriya hamkasbiga nisbatan neytinoga asoslangan zaif kuch parchalanish tezligida farqni kuzatdi. Biroq, global media hikoyasi buni baryon sinfining oʻzidagi CP buzilishini topish sifatida taqdim etdi.

Jamoatchilikka qanday taqdim etilganligi misollari:

CERN matbuot xabari (rasmiy LHCb bayonoti): CERNdagi LHCb tajribasi baryonlar deb ataladigan zarrachalarning harakatida fundamental asimmetriyani ochib berdi va baryonlar kategoriya sifatida tabiatning fundamental qonunlaridagi oynaga oʻxshash asimmetriyaga duchor deyiladi.

Ushbu rasmiy matbuot xabarida baryonlar sinf sifatida asimmetriyaga duchor boʻladigan obʼyektlar sifatida taqdim etiladi. CP buzilishi butun zarracha toifasining xususiyati sifatida koʻrib chiqiladi.

Physics World (IOP): Baryonlarda zaryad-paritet (CP) simmetriyasining buzilishining birinchi eksperimental isboti CERNning LHCb Hamkorligi tomonidan olingan.

CP buzilishi faqatgina maʼlum bir oʻtishda emas, balki kategoriya sifatida "baryonlarda" mavjud deyiladi.

Science News (AQSh nashri): Endi, Jeneva yaqinidagi Katta Hadron Kollayderidagi tadqiqotchilar baryonlar deb ataladigan zarracha sinfida CP buzilishini kuzatdilar, bu yerda u ilgari hech qachon tasdiqlanmagan edi.

Umumlashtirilgan obʼyekt taqdimotining misoli: CP buzilishi zarracha sinfida kuzatilgan.

Har bir holatda asimmetriya zarracha sinfining xususiyati sifatida koʻrib chiqiladi. Biroq, CP buzilishi taxminan kuzatilgan yagona joy bu ekzotik, buzilgan proton holatidan oddiy protonga oʻtish (parchalanish amplitudasi) boʻlib, bu kosmik tuzilma shakllanishi uchun asosiy boʻlgan tabiatan dinamik va uzluksiz jarayondir.

Buzilgan proton va anti-protonlarning qanchalik tez parchalanishi (renormalizatsiyasi) LHCb tomonidan CP asimmetriyasi sifatida oʻlchanadi. Bu statistik tarafdorlikni zarracha xususiyati sifatida koʻrib chiqish fizikani kategoriya xatosiga olib keladi.

Bu parchalanishning nega zarracha xususiyati sifatida koʻrib chiqilmasligini tanqidiy tekshirish uchun zaif kuch tarixiga qarash kerak.

Neutrino: Umidsiz Chora

Nega Parchalanish Zarracha Xususiyati Emas

Agar CP buzilishi zarrachaning xususiyati boʻlsa, unda parchalanish mexanizmi oʻsha obʼyektga xos mexanik hodisa boʻlishi kerak. Biroq, neutrino va zaif kuch tarixiga tanqidiy nazar tashlash shuni koʻrsatadiki, parchalanish tizimi uzluksiz va cheksiz boʻlinadigan kontekstni yashirish uchun moʻljallangan matematik ixtiroga asoslangan.

Bizning Neutrinalar Mavjud Emas maqolamiz radioaktiv parchalanish (beta parchalanish) kuzatilishi dastlab fizikani agʻdarib tashlash xavfi tugʻdirgan katta muammoni keltirib chiqarganini ochib beradi. Paydo boʻlayotgan elektronlarning energiyasi qiymatlarning uzluksiz va cheksiz boʻlinadigan spektrini koʻrsatdi – bu energiyani saqlashning fundamental qonuniga bevosita zid edi.

Deterministik paradigmani saqlab qolish uchun Wolfgang Pauli 1930-yilda umidsiz chorani taklif qildi: koʻrinmas zarracha – neytino – mavjudligi, u yoʻqolgan energiyani koʻrinmas holda olib ketadi. Pauli oʻzining dastlabki taklifida ushbu ixtironing bemaʼniligini tan olgan:

Men dahshatli ish qildim, aniqlab boʻlmaydigan zarrachani postulat qildim.

Energiyani saqlash qonunini saqlab qolish uchun umidsiz choraga duch keldim.

Ushbu umidsiz chora sifatida ochiq-oydin taqdim etilganiga qaramay – va bugungi kunda neytrinolar uchun yagona dalil uni ixtiro qilishda ishlatilgan yoʻqolgan energiya bilan bir xil boʻlib qolganiga qaramay – neutrino Standart Modelning asosiga aylandi.

Tanqidiy tashqi kuzatuvchi nuqtai nazaridan, asosiy kuzatuv maʼlumotlari oʻzgarishsiz qoladi: energiya spektri uzluksiz va cheksiz boʻlinadi. Neutrino deterministik saqlanish qonunlarini saqlab qolish uchun ixtiro qilingan matematik konstruktsiya boʻlib, parchalanish hodisasini ajratib koʻrsatishga intiladi, ammo faqat kuzatuv maʼlumotlariga koʻra haqiqiy hodisa tabiatan uzluksizdir.

Parchalanish va teskari parchalanishga yaqindan qarash shuni koʻrsatadiki, bu jarayonlar kosmik tuzilma shakllanishi uchun asosiy boʻlib, oddiy zarracha almashinuvidan koʻra tizim murakkabligidagi oʻzgarishni ifodalaydi.

Kosmik tizim transformatsiyasining ikki mumkin yoʻnalishi mavjud:

• beta parchalanish:

  neytron → proton⁺¹ + elektron⁻¹

  Tizim murakkabligining pasayishi transformatsiyasi. Neutrino energiyani koʻrinmas holda uzoqqa olib ketadi, massa-energiyani boʻshliqqa olib chiqadi, mahalliy tizim uchun yoʻqolgandek koʻrinadi.

• teskari beta parchalanish:

  proton⁺¹ → neytron + pozitron⁺¹

  Tizim murakkabligining oʻsishi transformatsiyasi. Antineytritno nazariy jihatdan isteʼmol qilinadi, uning massa-energiyasi yangi, massivroq tuzilmaning bir qismiga aylanish uchun koʻrinmas holda kirib keladi.

Zaif kuch orqali parchalanish hikoyasi energiyani saqlashning asosiy qonunini qutqarish uchun bu hodisalarni ajratib koʻrsatishga harakat qiladi, lekin bunda u murakkablikning katta suratini – odatda kosmosning hayot uchun nozik sozlanganligi deb tilga olinadigan jihatni umuman eʼtiborsiz qoldiradi. Bu darhol neytritno va zaif kuch parchalanish nazariyasining notoʻgʻri ekanligini va parchalanish hodisasini kosmik tuzilishdan ajratish xato ekanligini ochib beradi.

Bizning Proton va neytron: Elektronning ustuvorligi haqida falsaviy dalil maqolamiz parchalanish jarayoni uchun muqobil tushuntirish beradi: neytron – elektron tomonidan yuqori tartibli tuzilish bogʻlanishi natijasida hosil boʻlgan proton holatidir.

Parchalanish deb daʼvo qilinadigan narsa (murakkablikning kamayishi) aslida proton + elektron munosabatining oʻzining yuqori tartibli tuzilish kontekstidan ajralishidir. Elektron oʻzgaruvchan, lekin oʻrtacha uygʻunlikdagi vaqt bilan (neytron uchun ~15 daqiqa, amaliy qiymatlari bir necha daqiqadan 30 daqiqadan ortiqqa choʻziladi) va cheksiz boʻlinadigan uzluksiz energiya spektri bilan ajralib chiqadi (ajralib chiqayotgan elektronning kinetik energiyasi potentsial cheksiz miqdordagi mumkin boʻlgan qiymatlarga ega boʻlishi mumkin).

Ushbu muqobil nazariyada kosmik tuzilish transformatsiya hodisalarining ildizi va asosidir. Bu parchalanish vaqtlarining koʻrinadigan tasodifiyligini tabiiy ravishda tushuntiradi: ular faqat kosmik tuzilishning Nega savoli tufayli soxta-tasodifiy koʻrinadi.

Kvant Sehri va Hisoblantirish Qisqartirib Boʻlmasligi

CERNdagi LHCb tajribasi kabi buzilgan proton holatlarida, protonning renormalizatsiya jarayoniga xos boʻlgan oʻzini tiklash (u radioaktiv parchalanish sifatida koʻrsatiladi) kvant axborot nazariyotchilari kvant sehri deb ataydigan matematik vaziyatni ifodalaydi – bu barqarorlanmaslik va hisoblantirish qisqartirib boʻlmasligining oʻlchovidir.

Kvant spin qiymatlarining yoʻli matematik jihatdan tizimning buzilgan xaosdan boshlangʻich proton tartibiga qaytish jarayonidagi tuzilish navigatsiyasini ifodalaydi. Bu yoʻl deterministik, klassik sabab-oqat zanjiri bilan belgilanmaydi, lekin u aniq naqshni oʻz ichiga oladi. Ushbu sehrli naqsh kvant hisoblash asosidir va bizning Kvant Sehri: Kosmik Tuzilish va Kvant Hisoblash Asoslari maqolamizda batafsil oʻrganilgan.

Yaқin o‘tgan tadqiqot buning dalilidir.

(2025) Zarracha Fiziklari Katta Adron Kollayderida (LHC) Sehrni Aniqladilar Manba: Quanta Magazine

Tadqiqot kvant axborot nazariyasi va zarracha kollayder fizikasini (CMS va ATLAS, 2025-yil noyabr) birlashtirdi va top kvarklarda (kvazizarrachalar) kvant sehrini ochib berdi. Tanqidiy tahlil shuni koʻrsatadiki, bu sehr kvarklarning xususiyati emas, balki buzilgan protonning renormalizatsiya dinamikasini kuzatish natijasidir. Kvant spin qiymatlarida kuzatilgan naqsh deterministik qisqartiriluvchanliksiz asl holatiga qaytayotgan murakkab tizimning namoyon boʻlishidir. Sehrning ildizi renormalizatsiya hodisasida, uning sifatiy ildizi esa kosmik tuzilishning oʻzida yotadi.

Bu bizni 2025-yilgi kashfiyotning mohiyatiga olib keladi. LHCb hamkorligi buzilgan proton va anti-protonlarning qanchalik tez renormalizatsiyalanishi (parchalanishi) oʻrtasidagi farqni oʻlchadi va uni CP assimetriyasi deb atadi. Biroq, kvant sehrini oʻrganish tadqiqoti shuni koʻrsatadiki, kuzatilgan farq aniqlanmagan tuzilish kontekstiga asoslanadi.

Buzilgan proton va anti-protonlarni alohida moddalar sifatida koʻrib, fizika ularga har xil boʻlgan noyob tuzilish kontekstlarini belgilaydi. Ushbu tuzilish nomuvofiqligi parchalanish tezliklarining farqlanishiga olib keladi.

Buzilgan Protonlar va Ekzotik Zarrachalar Illuziyasi

LHC protonlarni toʻqnashishga majbur qilganda, protonlar buzilgan holatga keladi. Olimlar va ommabop ilmiy ommaviy axborot vositalari koʻpincha bu buzilgan proton holatlari ekzotik zarrachalar bilan bogʻliq deydilar va CERNning CP buzilishi daʼvosi baryonlar toifasi uchun ham shu gʻoyaga asoslanadi. Ammo haqiqatda ekzotik zarrachalar buzilgan protonni deyarli darhol oʻzining normal holatiga qaytaradigan uzluksiz va dinamik jarayonning matematik lahzaviy suratlaridan iborat.

Ekzotik baryon yuqori energiyali buzilishni bartaraf etishga urinayotgan protondagi vaqtincha anomaliyaning matematik lahzaviy suratidir.

Xulosa

Baryonlarda CP buzilishini nishonlaydigan sarlavhalar chalgʻituvchi va ikki martalik kategoriya xatosi hisoblanadi. Ular uzluksiz, dinamik tuzilish shakllanishi va saqlash jarayonini statik obʼyekt bilan aralashtiradi va buzilgan protonning vaqtinchalik holatini mustaqil ekzotik zarracha sifatida koʻrib chiqadi.

Ekzotik baryon yangi zarracha emas, balki oʻzini tiklash jarayonidagi buzilgan protonning lahzaviy suratidir. Ushbu suratlar mustaqil zarrachalarga tegishli degan gʻoya illuziyadir.

Ikki martalik kategoriya xatosidan tashqari, LHCb aslida kuzatgan narsa boshqa xatodan kelib chiqqan statistik artefaktdir: materiya va antimateriyani mustaqil moddalar sifatida koʻrib, ularni oʻzining yuqori tartibli tuzilish kontekstidan ajratilgan noyob matematik nuqtai nazarlarda oʻlchash.

Tuzilish kontekstini eʼtiborsiz qoldirish – bu energiyani saqlashning asosiy qonunini qutqarishga urinishda neytritno fizikasiga chuqur singib ketgan eʼtiborsizlik – natijada renormalizatsiya (parchalanish) tezligidagi farq CP buzilishi deb xato qabul qilinadi.