Эксперимент на Большом адронном коллайдере

В эксперименте АЛИСА на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН выполнены рекордно точные измерения разницы отношений заряда к массе для лёгких ядер и антиядер. Результат, опубликованный 17 августа в журнале Nature Physics, с беспрецедентно высокой точностью подтверждает для лёгких ядер фундаментальную симметрию между материей и антиматерией. Среди авторов работы – 41 сотрудник НИЦ «Курчатовский институт».

Эксперимент АЛИСА выполняется международным содружеством учёных, в котором под руководством НИЦ «Курчатовский институт» активное участие принимают 10 российских институтов. Эксперимент обеспечивает возможность идентифицировать частицы и античастицы, ядра и соответствующие антиядра, обильно рождающиеся в столкновениях ядер свинца при рекордно высоких энергиях Большого адронного колайдера, и восстанавливать их траектории в магнитном поле установки. Выполняются прецизионные измерения кривизны траектории регистрируемой частицы в магнитном поле и время её пролёта по этой траектории, что позволяет с высокой точностью определить отношение заряда к массе.  Сравнение этих отношений выполнено для двух комбинаций лёгких ядер и антиядер: дейтрона (состоящего из протона и нейтрона) и антидейтрона (состоящего из антипротона и антинейтрона); гелия-3 (два протона и нейтрон) и антигелия-3 (два антипротона и антинейтрон).  Установлено, что в пределах точности измерений разность этих отношений равна нулю. Этот результат подтверждает так называемую CPT-симметрию – фундаментальный принцип, согласно которому законы физики остаются теми же самыми при одновременном изменении знака заряда всех частиц, отражении в пространстве и обращении времени.