Radio Naukowe #148 Deficyt antymaterii - dlaczego istnieje raczej coś niż antycoś? | prof. Jan Kisiel
May 25, 2023
49:34
Na https://radionaukowe.pl/ - z pełną transkrypcją
Podcast działa dzięki: https://patronite.pl/radionaukowe
***
Dlaczego istnieje raczej coś niż nic? Z takim, niebanalnym przyznacie, pytaniem wybrałam się do Chorzowa, do prof. Jana Kisiela, lidera zespołu badawczego „Fizyka jądrowa w badaniach oddziaływań i jej zastosowania” w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Śląskiego. - Jak się domyślam, zmierzamy do pytania o dlaczego mamy materię, a niemal nie mamy antymaterii? – profesor przejrzał mnie natychmiast. Istotnie, zagadka jest jedną z największych współczesnej fizyki. – Wydaje się, że w czasie Wielkiego Wybuchu powinny powstać równe ilości materii i antymaterii. Dlaczego stało się inaczej? – mówi prof. Kisiel.
Tu warto sięgnąć do 1967 roku, kiedy to radziecki fizyk Andriej Sacharow napisał słynną, kilkustronicową pracę, znaną dziś jako warunki Sacharowa. – Zasugerował, że to, że obserwujemy obecnie olbrzymią przewagę materii nad antymaterią, jest spowodowane tym, że w czasie Wielkiego Wybuchu musiały być spełnione trzy warunki. Łamanie symetrii ładunkowo-przestrzennej (symetrii CP), ponadto niezachowanie liczby barionowej, to znaczy, to, że np. powinniśmy obserwować rozpad protonu. Oraz te procesy musiałyby zachodzić w sposób nierównowagowy, bo gdyby zachodziły w sposób równowagowy, to pewnie wszystko wróciłoby do stanu równowagi – wylicza prof. Kisiel.
Właśnie szczególnie sprawa tego pierwszego warunku: łamania symetrii CP, szczególnie interesuje fizyka. O łamanie tej symetrii podejrzewane są neutrina i antyneutrina – W kwietniu 2020 roku eksperyment T2K (Super-Kamiokande) opublikował w bardzo prestiżowym czasopiśmie „Nature” artykuł, w którym wskazaliśmy na możliwość różnic w oscylacjach neutrin i antyneutrin wskazującą na łamanie symetrii CP – mówi prof. Kisiel. „Możliwość” jest tutaj słowem kluczowym, naukowcy chcą być bliżsi pewności. - Eksperymenty neutrinowe charakteryzują się tym, że jest obserwowanych bardzo mało przypadków oddziaływań neutrin. Dlatego trwa budowa kolejnego eksperymentu. Jest budowany nowy detektor, który będzie nazywał się Hyper-Kamiokande, który będzie korzystał z tej samej wiązki neutrin, jak detektor Super-Kamiokande, przy czym intensywność tej wiązki będzie zwiększona prawie dwa razy – wyjaśnia fizyk. Naukowiec jest zaangażowany w budowę detektora, który powstaje w Japonii.
W podcaście rozmawiamy o technicznych wyzwaniach eksperymentu (powstaje w środku góry…), o japońskiej kulturze pracy i tym dlaczego w okolicy nie ma wielkiej tabliczki z napisem „tutaj odkrywamy tajemnice Wszechświata”.
Podcast działa dzięki: https://patronite.pl/radionaukowe
***
Dlaczego istnieje raczej coś niż nic? Z takim, niebanalnym przyznacie, pytaniem wybrałam się do Chorzowa, do prof. Jana Kisiela, lidera zespołu badawczego „Fizyka jądrowa w badaniach oddziaływań i jej zastosowania” w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Śląskiego. - Jak się domyślam, zmierzamy do pytania o dlaczego mamy materię, a niemal nie mamy antymaterii? – profesor przejrzał mnie natychmiast. Istotnie, zagadka jest jedną z największych współczesnej fizyki. – Wydaje się, że w czasie Wielkiego Wybuchu powinny powstać równe ilości materii i antymaterii. Dlaczego stało się inaczej? – mówi prof. Kisiel.
Tu warto sięgnąć do 1967 roku, kiedy to radziecki fizyk Andriej Sacharow napisał słynną, kilkustronicową pracę, znaną dziś jako warunki Sacharowa. – Zasugerował, że to, że obserwujemy obecnie olbrzymią przewagę materii nad antymaterią, jest spowodowane tym, że w czasie Wielkiego Wybuchu musiały być spełnione trzy warunki. Łamanie symetrii ładunkowo-przestrzennej (symetrii CP), ponadto niezachowanie liczby barionowej, to znaczy, to, że np. powinniśmy obserwować rozpad protonu. Oraz te procesy musiałyby zachodzić w sposób nierównowagowy, bo gdyby zachodziły w sposób równowagowy, to pewnie wszystko wróciłoby do stanu równowagi – wylicza prof. Kisiel.
Właśnie szczególnie sprawa tego pierwszego warunku: łamania symetrii CP, szczególnie interesuje fizyka. O łamanie tej symetrii podejrzewane są neutrina i antyneutrina – W kwietniu 2020 roku eksperyment T2K (Super-Kamiokande) opublikował w bardzo prestiżowym czasopiśmie „Nature” artykuł, w którym wskazaliśmy na możliwość różnic w oscylacjach neutrin i antyneutrin wskazującą na łamanie symetrii CP – mówi prof. Kisiel. „Możliwość” jest tutaj słowem kluczowym, naukowcy chcą być bliżsi pewności. - Eksperymenty neutrinowe charakteryzują się tym, że jest obserwowanych bardzo mało przypadków oddziaływań neutrin. Dlatego trwa budowa kolejnego eksperymentu. Jest budowany nowy detektor, który będzie nazywał się Hyper-Kamiokande, który będzie korzystał z tej samej wiązki neutrin, jak detektor Super-Kamiokande, przy czym intensywność tej wiązki będzie zwiększona prawie dwa razy – wyjaśnia fizyk. Naukowiec jest zaangażowany w budowę detektora, który powstaje w Japonii.
W podcaście rozmawiamy o technicznych wyzwaniach eksperymentu (powstaje w środku góry…), o japońskiej kulturze pracy i tym dlaczego w okolicy nie ma wielkiej tabliczki z napisem „tutaj odkrywamy tajemnice Wszechświata”.