• A
  • A
  • A
  • ABC
  • ABC
  • ABC
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Regular version of the site
vision

Ученые открыли
эффект СР нарушения
в распадах очарованных мезонов

Исследователи ВШЭ и Яндекса в составе коллаборации LHCb в ЦЕРН впервые обнаружили СР нарушение в распадах очарованных мезонов.
21 марта представители коллаборации LHCb заявили об этом на конференции по электрослабым взаимодействиям и теориям большого объединения в Ля Туиле. Открытие может стать ключом к разгадке тайны асимметрии вещества и антивещества во Вселенной.

Одна из нерешенных задач физики — преобладание вещества над антивеществом в нашей Вселенной. В первые доли секунд после Большого взрыва образовались вещество и антивещество в равном количестве. Сейчас наблюдаемое количество антивещества в окружающей нас Вселенной ничтожно мало. Физики пытаются понять, куда оно исчезло. Как предположил академик А.Д. Сахаров в 1967 году, дисбаланс вещества и антивещества мог возникнуть в результате нарушения CP-инвариантности (симметрии частиц и античастиц).

В 1973 Макото Кобаяси и Тосихидэ Маскава предложили естественное объяснение эффекта СР нарушения. В рамках теории Кобаяси-Маскава, в Стандартной модели фундаментальных взаимодействий, эффект СР нарушения определяется единственной фазой. Однако проявление этого эффекта в распадах частиц, содержащих различные тяжелые кварки, сильно зависит от других свойств Стандартной модели элементарных частиц. Эффект СР нарушения в распадах очарованных D мезонов ожидался на уровне 0.1-0.01%.

Эксперимент LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) проводится на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН для изучения B-мезонов, неустойчивых частиц, при распаде которых наиболее ярко проявляется асимметрия между веществом и антивеществом. Ученые проанализировали данные, полученные в эксперименте LHCb в 2011-2018 годах, чтобы обнаружить превышение количества распадов анти-D0 мезонов над количеством соответствующих распадов D0 мезонов. Измерение CP нарушения отстоит от нуля на 5,3 стандартных отклонений, что свидетельствует о его достоверности поскольку превышает порог в 5 стандартных отклонений, принятый в физике высоких энергий для признания открытий.

©CERN

«Изучение эффектов СР нарушения исключительно важно для понимания механизмов образования нашей Вселенной, — объясняет Денис Деркач, старший научный сотрудник лаборатории LAMBDA факультета компьютерных наук ВШЭ. — Открытие СР нарушения в распадах очарованных мезонов — большой шаг в изучении картины этого явления в распадах тяжелых мезонов».

Ученые ВШЭ и Школы Анализа Данных Яндекса внедрили элементы искусственного интеллекта, что улучшило качества набора и анализа данных эксперимента LHCb. Также на вычислительных мощностях Яндекса происходит моделирование событий эксперимента LHCb, необходимое для правильной интерпретации получаемых физических результатов.

«Усилиями нашей группы эффективность триггера для отбора значимых событий была увеличена в среднем на 40%, — рассказывает Федор Ратников, ведущий научный сотрудник лаборатории LAMBDA факультета компьютерных наук ВШЭ. — За счет использования нейросетевых байесовских подходов, мы улучшили алгоритм определения типа частиц, наблюдаемых детектором. Также разработали интеллектуальную систему мониторинга качества работы детектора».

March 21