چندی پیش دانشمندان چینی با نظریه‌ای تازه درباره نقض تقارن CP، سرنخ جدیدی برای پاسخ به پرسش بزرگ ماده و پادماده ارائه داده‌اند.
پژوهشگران چینی نظریه‌ای تازه ارائه کرده‌اند که می‌تواند یکی از بزرگ‌ترین پرسش‌های کیهان‌شناسی را توضیح دهد: چرا جهان از ماده ساخته شده و نه پادماده؟ براساس این پژوهش، ممکن است میزان نقض تقارن بار-پاریته یا همان CP در فروپاشی باریون‌های افسون‌دار بسیار بیشتر از چیزی باشد که تاکنون تصور می‌شد؛ کشفی که می‌تواند به درک بهتر دلیل برتری ماده نسبت به پادماده در جهان کمک کند.
در فیزیک بنیادی، نقض تقارن CP یکی از کلیدهای مهم برای توضیح این مسئله است که چرا پس از انفجار بزرگ (مهبانگ)، مقدار بیشتری ماده نسبت به پادماده باقی مانده است. همان‌طور که فیزیکدان مشهور و برنده جایزه نوبل، تسونگ-دائو لی گفته بود: «تقارن، زیبایی جهان را نشان می‌دهد؛ اما این بی‌تقارنی است که باعث پیدایش ماده می‌شود.»
از مزون‌ها به باریون‌ها: قدمی تازه در مسیر شناخت
پیش‌تر در برخی آزمایش‌ها، نقض CP قابل‌توجهی در فروپاشی مزون‌های افسون‌دار مشاهده شده بود؛ اما درباره باریون‌های افسون‌دار شواهد قطعی در دست نبود. برای رفع این خلأ، دو پژوهشگر از مؤسسه تسونگ-دائو لی در دانشگاه شانگهای جیاتونگ با کمک نظریه تقارن طعمی SU(۳) و مفهومی به نام «بازپراکندگی نهایی» مدلی طراحی کردند که نشان می‌دهد نقض CP در این باریون‌ها می‌تواند به‌طور چشمگیری بیشتر از پیش‌بینی‌های قبلی باشد.
نقش بازپراکندگی نهایی در نقض تقارن
به گفته پژوهشگران، مکانیزم بازپراکندگی نهایی باعث ایجاد فازهای قوی کوانتومی می‌شود که برای وقوع نقض CP ضروری هستند. این فرایند درواقع تعاملات ثانویه بین ذرات پایانی را ممکن می‌کند و زمینه‌ساز این نقض می‌شود.
به گزارش science daily، مدل نظری جدید پیش‌بینی می‌کند که اختلاف بین ماده و پادماده در فروپاشی باریون‌های افسون‌دار می‌تواند به حدود یک‌هزارم برسد؛ عددی بسیار بالاتر از برآوردهای پیشین که می‌تواند دیدگاه ما را نسبت به مدل استاندارد فیزیک ذرات تغییر دهد.
افق‌های تازه برای آزمایش‌های تجربی
مؤسسه تسونگ-دائو لی که در سال ۲۰۱۷ در شانگهای تأسیس شده، یکی از پیشگامان پژوهش‌های فیزیک ذرات در چین است. پروفسور شیاو-گانگ هه، رئیس این بخش، گفته است که این مطالعه می‌تواند راه را برای آزمایش‌های دقیق‌تر هموار کند و درک بهتری از دلایل نابرابری ماده و پادماده در کیهان به دست دهد. همچنین ممکن است امکان آزمودن دوباره مدل استاندارد و حتی کشف فیزیک جدید فراهم شود.
آزمون نظریه در عمل
این نتایج نظری پتانسیل بالایی برای آزمایش دارند. پروژه‌هایی مانند BESIII در چین، LHCb در سرن و Belle II در ژاپن هم‌اکنون امکان بررسی این پدیده را دارند. اما انتظار می‌رود که پروژه جدید و پیشرفته STCF در چین با دقت بالاتر بتواند نگاه دقیق‌تری به این پدیده داشته باشد و رازهای بیشتری را درباره جهان آشکار کند.