Исследователи из ЦЕРНа подтвердили нарушение CP-инвариантности при распаде странного B-мезона.
Читайте «Хайтек» в
Исследователи Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) с помощью ИИ впервые обнаружили доказательства асимметрии материи и антиматерии. Компьютерный алгоритм обнаружил в данных эксперимента нарушение CP-инвариантности при распаде странного B-мезона на пару мюонов и пару электрически заряженных каонов.
Подобно зеркалу, создающему перевернутое изображение, в физике элементарных частиц для каждой материи должна существовать антиматерия с прямо противоположными свойствами. Это основной принцип симметрии зарядового сопряжения. Ученые полагают, что во время Большого взрыва материя и антиматерия были созданы в равных количествах. Но за прошедшие с тех пор миллиарды лет симметрия нарушилась, и количество материи значительно превысило объем антиматерии.
На Большом адронном коллайдере (БАК) физики наблюдали, как мезоны — субатомные частицы, состоящие из равного числа кварков и антикварков, распадаются на более легкие частицы и превращаются в антимезоны и обратно в процессе, называемом смешиванием мезонов. Исследователи анализировали, отличается ли процесс превращения мезона в антимезон от процесса, вызывающего обратный процесс.
Чтобы добиться этого, ученым необходимо было точно отличить мезоны от антимезонов в коллайдере. Они использовали алгоритм искусственного интеллекта для обработки образца, содержащего 500 000 распадов странного B-мезона на пару мюонов и заряженных каонов. Алгоритм использовал графовую нейронную сеть, чтобы собирать информацию о частицах, окружающих странный мезон красоты, и о частицах, образующихся из него.
Анализ собранных данных показал отклонение количества мезонов и антимезонов в экспериментах от нуля, подтвердив существование ассиметрии. При этом результаты распределения точно соответствовали предсказаниям Стандартной модели физики элементарных частиц.
На обложке: детектор CMS на БАК. Фото: CERN