នៅដើមដំបូង សាកលមិនយូរប៉ុន្មានបន្ទាប់ពី Big Bang, 'បញ្ហា' និង 'អង្គបដិប្រាណ' ទាំងពីរមានក្នុងបរិមាណស្មើគ្នា។ ទោះជាយ៉ាងណារហូតមកដល់ពេលនេះគេមិនទាន់ដឹងពីមូលហេតុអ្វីនោះទេ។បញ្ហា' គ្រប់គ្រងបច្ចុប្បន្ន សាកល. អ្នកស្រាវជ្រាវ T2K ថ្មីៗនេះបានបង្ហាញពីការកើតឡើងនៃការរំលោភលើភាពស្មើគ្នានៃបន្ទុកដែលអាចកើតមាននៅក្នុងនឺត្រេណូ និងលំយោលប្រឆាំងនឺត្រេណូដែលត្រូវគ្នា។ នេះជាជំហានឆ្ពោះទៅមុខក្នុងការយល់ដឹងអំពីមូលហេតុ បញ្ហា ត្រួតត្រា សាកល.
Big Bang (ដែលបានកើតឡើងប្រហែល 13.8 ពាន់លានឆ្នាំមុន) និងទ្រឹស្ដីរូបវិទ្យាដែលពាក់ព័ន្ធផ្សេងទៀតបានបង្ហាញថា ដើមដំបូង សាកល គឺជាវិទ្យុសកម្ម 'លេចធ្លោ' និង 'បញ្ហា' និង 'ប្រឆាំង' មានក្នុងបរិមាណស្មើគ្នា។
ប៉ុន្ដែ សាកល ដែលយើងដឹងថាសព្វថ្ងៃនេះគឺ "បញ្ហា" លេចធ្លោ។ ហេតុអ្វី? នេះគឺជាអាថ៌កំបាំងដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតមួយ។ សាកល។ (1) ។
នេះ សាកល ដែលយើងដឹងថាសព្វថ្ងៃនេះ បានចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងបរិមាណស្មើគ្នានៃ 'រូបធាតុ' និង 'សារធាតុប្រឆាំង' ទាំងពីរត្រូវបានបង្កើតជាគូ ដូចដែលច្បាប់នៃធម្មជាតិត្រូវការ ហើយបន្ទាប់មកត្រូវបានបំផ្លាញចោលជាបន្តបន្ទាប់ ដែលផលិតវិទ្យុសកម្មដែលគេស្គាល់ថាជា 'វិទ្យុសកម្មផ្ទៃខាងក្រោយលោហធាតុ' ។ ក្នុងរយៈពេលប្រហែល 100 មីក្រូវិនាទីនៃ Big Bang បញ្ហា (ភាគល្អិត) ដូចម្ដេចបានចាប់ផ្តើមចំនួន antiparticle ដោយនិយាយថា XNUMX ក្នុងមួយពាន់លាន ហើយក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានវិនាទី antimatter ទាំងអស់ត្រូវបានបំផ្លាញ ដោយបន្សល់ទុកតែរូបធាតុប៉ុណ្ណោះ។
តើអ្វីជាដំណើរការ ឬយន្តការដែលនឹងបង្កើតភាពខុសគ្នា ឬភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នារវាងរូបធាតុ និងវត្ថុធាតុពិត?
នៅឆ្នាំ 1967 រូបវិទូទ្រឹស្តីជនជាតិរុស្សី Andrei Sakharov បានដាក់លក្ខខណ្ឌចំនួនបីដែលចាំបាច់សម្រាប់អតុល្យភាព (ឬការផលិតរូបធាតុ និងអង្គបដិរូបក្នុងអត្រាផ្សេងគ្នា) ដែលកើតឡើងនៅក្នុង សាកល. លក្ខខណ្ឌ Sakharov ដំបូងគឺលេខ baryon (លេខ quantum ដែលនៅតែរក្សាទុកក្នុងអន្តរកម្ម) ការរំលោភ។ វាមានន័យថា ប្រូតុងបានពុករលួយយឺតយ៉ាងខ្លាំងទៅជាភាគល្អិតអាតូមិកស្រាលជាងដូចជាអព្យាក្រឹត pion និង positron។ ស្រដៀងគ្នានេះដែរ អង់ទីប្រូតុងបានបំបែកទៅជា pion និងអេឡិចត្រុង។ លក្ខខណ្ឌទីពីរគឺការរំលោភលើស៊ីមេទ្រីនៃការបញ្ចូលបន្ទុក C និងស៊ីមេទ្រីភាពស្មើគ្នានៃបន្ទុក ដែល CP ក៏ហៅថាការរំលោភលើការគិតថ្លៃផងដែរ។ លក្ខខណ្ឌទីបីគឺថាដំណើរការដែលបង្កើត baryon-asymmetry មិនត្រូវស្ថិតនៅក្នុងលំនឹងកំដៅទេដោយសារតែការពង្រីកយ៉ាងឆាប់រហ័សកាត់បន្ថយការកើតឡើងនៃគូ - ការបំផ្លាញ។
វាគឺជាលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យទីពីរនៃការរំលោភបំពាន CP របស់ Sakharov ដែលជាឧទាហរណ៍នៃប្រភេទនៃភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នារវាងភាគល្អិត និង antiparticles របស់ពួកគេ ដែលពិពណ៌នាអំពីវិធីដែលពួកវាបំបែក។ តាមរយៈការប្រៀបធៀបរបៀបដែលភាគល្អិត និងអង្គបដិភាគមានឥរិយាបទ ពោលគឺវិធីដែលពួកវាផ្លាស់ទី អន្តរកម្ម និងការពុកផុយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាចរកឃើញភស្តុតាងនៃភាពមិនស៊ីមេទ្រីនោះ។ ការបំពាន CP ផ្តល់នូវភស្តុតាងដែលថាដំណើរការរូបវន្តដែលមិនស្គាល់មួយចំនួនទទួលខុសត្រូវចំពោះការផលិតឌីផេរ៉ង់ស្យែលនៃរូបធាតុ និងអង្គបដិរូប។
អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច និង 'អន្តរកម្មខ្លាំង' ត្រូវបានគេស្គាល់ថាស៊ីមេទ្រីនៅក្រោម C និង P ហើយជាលទ្ធផលពួកវាក៏ស៊ីមេទ្រីនៅក្រោមផលិតផល CP (3) ។ "ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះមិនមែនជាករណីចាំបាច់សម្រាប់ 'អន្តរកម្មខ្សោយ' ដែលបំពានទាំងស៊ីមេទ្រី C និង P' សាស្រ្តាចារ្យ BA Robson និយាយ។ គាត់និយាយបន្ថែមទៀតថា "ការរំលោភលើ CP ក្នុងអន្តរកម្មខ្សោយមានន័យថាដំណើរការរូបវន្តបែបនេះអាចនាំឱ្យមានការរំលោភដោយប្រយោលនៃលេខ baryon ដូច្នេះការបង្កើតបញ្ហានឹងត្រូវបានពេញចិត្តជាងការបង្កើត antimatter" ។ ភាគល្អិតដែលមិនមែនជា quark មិនបង្ហាញពីការរំលោភលើ CP ណាមួយទេ ខណៈពេលដែលការបំពាន CP នៅក្នុង quark គឺតូចពេក ហើយមិនមានសារសំខាន់ក្នុងការមានភាពខុសគ្នានៅក្នុងការបង្កើតរូបធាតុ និងវត្ថុធាតុ។ ដូច្នេះការបំពាន CP នៅក្នុង lepton (នឺត្រុង៉ូ) ក្លាយជារឿងសំខាន់ ហើយប្រសិនបើវាត្រូវបានបញ្ជាក់ នោះវានឹងឆ្លើយថាហេតុអ្វី សាកល គឺជាបញ្ហាដែលមានឥទ្ធិពល។
ទោះបីជាការបំពានស៊ីមេទ្រីរបស់ CP មិនទាន់ត្រូវបានបញ្ជាក់ឱ្យច្បាស់លាស់ (1) ប៉ុន្តែការរកឃើញដែលបានរាយការណ៍ដោយក្រុម T2K ថ្មីៗនេះបង្ហាញថាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រពិតជាជិតស្និទ្ធនឹងវា។ វាត្រូវបានបង្ហាញជាលើកដំបូងដែលការផ្លាស់ប្តូរពីភាគល្អិតទៅជាអេឡិចត្រុង និងនឺត្រុងណូតត្រូវបានអនុគ្រោះលើការផ្លាស់ប្តូរពីអង់ទីករទៅអេឡិចត្រុង និងអង់ទីណូទ្រីណូ តាមរយៈការពិសោធន៍ស្មុគ្រស្មាញខ្ពស់នៅ T2K (Tokai ទៅ Kamioka) (2) ។ T2K សំដៅលើបន្ទប់ពិសោធន៍មួយគូ ដែលជាមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវប្រូតុនបង្កើនល្បឿនរបស់ជប៉ុន (J-Parc) នៅក្នុង តូកៃ។ និងកន្លែងសង្កេតការណ៍នឺត្រេណូក្រោមដី Super-Kamiokande នៅក្នុង កាមីកា ប្រទេសជប៉ុនដែលបែកគ្នាប្រហែល ៣០០ គ.ម. ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនប្រូតុងនៅ Tokai បានបង្កើតភាគល្អិត និង antiparticles ពីការប៉ះទង្គិចថាមពលខ្ពស់ ហើយឧបករណ៍រាវរកនៅ Kamioka បានសង្កេតមើលនឺត្រុយណូត និងសមភាគី antimatter របស់ពួកគេ antineutrinos ដោយធ្វើការវាស់វែងយ៉ាងជាក់លាក់។
បន្ទាប់ពីការវិភាគទិន្នន័យជាច្រើនឆ្នាំនៅ T2K អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាចវាស់វែងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលហៅថា delta-CP ដែលគ្រប់គ្រងការបំបែកស៊ីមេទ្រី CP នៅក្នុងលំយោលនឺត្រេណូ ហើយបានរកឃើញភាពមិនស៊ីគ្នា ឬចំណូលចិត្តសម្រាប់ការបង្កើនអត្រានឺត្រេណូដែលអាចនាំទៅដល់ ការបញ្ជាក់ពីការរំលោភលើ CP នៅក្នុងវិធីដែលនឺត្រុយណូស និងអង់ទីណូទីណូ លំយោល។ លទ្ធផលដែលបានរកឃើញដោយក្រុម T2K គឺមានសារៈសំខាន់ក្នុងស្ថិតិនៃ 3-sigma ឬកម្រិតទំនុកចិត្ត 99.7% ។ វាជាសមិទ្ធិផលដ៏សំខាន់មួយ នៅពេលដែលការបញ្ជាក់អំពីការរំលោភលើ CP ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងនឺត្រុងណូស ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងឥទ្ធិពលនៃបញ្ហានៅក្នុង សាកល. ការពិសោធន៍បន្ថែមទៀតជាមួយនឹងមូលដ្ឋានទិន្នន័យធំជាងនឹងសាកល្បងថាតើការបំពានស៊ីមេទ្រី leptonic CP នេះធំជាងការរំលោភ CP នៅក្នុង quark ដែរឬទេ។ ប្រសិនបើវាដូច្នេះ ទីបំផុតយើងនឹងមានចម្លើយចំពោះសំណួរថា Why the សាកល គឺជាបញ្ហាដែលមានឥទ្ធិពល។
ទោះបីជាការពិសោធន៍ T2K មិនបានកំណត់យ៉ាងច្បាស់ថាការបំពានស៊ីមេទ្រី CP បានកើតឡើងក៏ដោយ ប៉ុន្តែវាជាព្រឹត្តិការណ៍សំខាន់មួយក្នុងន័យដែលវាបង្ហាញពីចំណង់ចំណូលចិត្តយ៉ាងខ្លាំងចំពោះអត្រានឺត្រុងអេឡិចត្រុងដែលប្រសើរឡើង ហើយនាំយើងឱ្យខិតទៅជិតដើម្បីបញ្ជាក់ពីការកើតឡើងនៃការរំលោភបំពានស៊ីមេទ្រី CP ហើយនៅទីបំផុតទៅ ឆ្លើយ 'ហេតុអ្វី សាកល គឺជាបញ្ហាដែលមានឥទ្ធិពល'។
***
ឯកសារយោង:
1. សាកលវិទ្យាល័យតូក្យូ, 2020. ''លទ្ធផល T2K ដាក់កម្រិតតម្លៃដែលអាចធ្វើបាននៃ Neutrino CP Phase -.....'' សេចក្តីប្រកាសព័ត៌មានបានចេញផ្សាយនៅថ្ងៃទី 16 ខែមេសា ឆ្នាំ 2020។ មាននៅលើអ៊ីនធឺណិតនៅ http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/news/8799/ បានចូលប្រើនៅថ្ងៃទី 17 ខែមេសាឆ្នាំ 2020 ។
2. ការសហការ T2K ឆ្នាំ 2020។ ឧបសគ្គលើបញ្ហា-ដំណាក់កាលបំពានស៊ីមេទ្រីប្រឆាំងរូបធាតុនៅក្នុងលំយោលនឺត្រេណូ។ បរិមាណធម្មជាតិ 580 ទំព័រ 339–344(2020)។ ចេញផ្សាយ៖ ១៥ មេសា ២០២០។ DOI៖ https://doi.org/10.1038/s41586-020-2177-0
3. Robson, BA, 2018. The Matter-Antimatter Asymmetry Problem។ ទិនានុប្បវត្តិនៃរូបវិទ្យាថាមពលខ្ពស់ ទំនាញ និងលោហធាតុវិទ្យា, 4, 166-178 ។ https://doi.org/10.4236/jhepgc.2018.41015
***
