【巴巴爾作出首次直接測量時間反轉違反】

明道

【巴巴爾作出首次直接測量時間反轉違反】

 

 

向前和向後巴巴爾

巴巴爾合作取得了時間反轉（T）違反第一次直接觀察。

結果是量子場論的基本原則協議，並揭示率差異在量子態的B0 介子轉變成另一個。

研究人員說，這種測量缺乏對稱性統計學顯著性和一致的間接觀測。

巴巴爾探測器在SLAC的PEP-II設施在加州設計，電子和正電子碰撞研究，以確定物質和反物質之間的差異。

特別是，在實驗上工作的物理學家感興趣違反電荷宇對稱性（CP破壞）。

雖然探測器在2008年的春天，退役操作期間收集的數據進行分析。

宇宙的對稱性

我們目前對宇宙的認識表明，它是由某些基本對稱性。

這些對稱性看起來電荷（C），奇偶校驗或“霸道”（P），時間（T）之間的關係 - 這意味著，如果你申請CPT變換系統，它從原來的系統顯示的沒有區別。

然而，物理學家一直在尋找為CPT-違反任何可能的跡象，這可能表明存在新的物理學。

在弱力的境界，然而，個別對稱性破實例已觀察奇偶反轉的情況下或奇偶反演和電荷共軛（CP）的組合。

因此，有人預計，這些系統也將顯示不對稱時被逆轉。也就是說，從一個狀態到另一個轉型的過程時，以不同的速度發生逆轉，從而呈現出T-違反。

當CP破壞在B部門成立巴巴爾和百麗，所有CPT違反測試一直符合零，帕特里克說，從荷蘭國家研究所亞原子物理（NIKHEF）的物理學家，Koppenburg和LHCb的成員，在歐洲核子研究中心的合作。

所以，觀察的T違反是不是一個驚喜，但它仍然需要進行測試。

事實上，物理學家們等待了近50年，使這個直接觀察，因為在1964年發現的CP破壞。

這項發現也有14年後，另一個實驗 -  CPLEAR的實驗 -  聲稱有違反第一實驗證明，在1998年 但這種說法被證明是有爭議的。

探測時間之箭

正負電子碰撞巴巴爾裡面都調整到恰到好處的能源生產Υ（4S），這是由一個底夸克和它的反夸克的介子。

這些Υ粒子迅速衰減到B介子，如中性B0 本研究中使用的介子。

10年來，巴巴爾發現近半億雙B和抗-B介子。由於這些對建立來自同一Υ，他們繼承自己的量子數從父Υ。

這種“糾纏”兩個同時生產的乙0 介子是至關重要的觀察Ţ違規行為。

由於全球化量子數的B0antiB0 系統是固定的Υ（4S）腐爛，第一個B的狀態0 其他B介子衰變 - 不管它可能是 - 決定了國家0 介子在那個時候，這本身衰減進入另一種狀態一段時間後，解釋費爾南多·馬丁內斯 - 維達爾，在瓦倫西亞和西班牙國家研究委員會（CSIC）大學粒子物理研究所是誰，以及是物理學家之一在此研究的工作。

通過選擇適當的狀態到其中的第一和第二乙0 介子衰變，我們可以準備的過程進行研究和比較。“

向前和向後

在世界上的量子物理學，個別介子可以表示為疊加法，在兩個B的線性組合0 和抗-B0 風味狀態。

研究的變換是一個B的變化0 介子從“味道”狀態“線性組合”的狀態，從“線性組合”狀態“味道”狀態的時間反轉的變化。

首先，巴巴爾物理學家確定的味道在對第一介子衰變（B0 或抗-B0），並使用這個信息，“標記”第二個介子的味道。

以這種衰變的開始時間發生的瞬間，他們測量所花費的時間的第二個介子變換成線性組合狀態。

然後，他們進行了測量，在反向：如果第一介子轉換成一個線性組合狀態下，這些信息可以被用來確定第二介子的線性組合的狀態，並測量所花費的時間，它衰變為一個“風味”狀態。

因此，通過交換改造的初始和最終狀態，物理學家可以看到在每個這些轉變率，如果有任何分歧。

不出所料，他們發現他們正在尋找，14σ顯著的差異 - 在粒子物理實驗，意義5σ及以上的被認為是一個明確的發現。

巴巴爾可能已經沉默了將近一半十年前，希望更多的新的業績將出現從收集到的數據。

這項工作發表在 “物理評論快報”。

作者簡介

饒Achintya 是一門科學傳播者和自由科學作家

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/nov/21/babar-makes-first-direct-measurement-of-time-reversal-violation