Hari ini, 2 Agustus 2004, fisikawan partikel dari Inggris dan seluruh dunia yang mengerjakan percobaan BABAR di Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) di AS, mengumumkan hasil baru yang menarik yang menunjukkan perbedaan dramatis dalam perilaku materi dan antimateri. Penemuan mereka dapat membantu menjelaskan mengapa alam semesta yang kita tinggali didominasi oleh materi, dan bukannya mengandung bagian materi yang sama dan anti-materi.
Akselerator PEP-II SLAC bertabrakan dengan elektron dan rekan-rekan antimateri mereka, positron, untuk menghasilkan banyak partikel berat eksotis dan pasangan anti-partikel yang dikenal sebagai meson B dan anti-B. Bentuk-bentuk materi dan antimateri yang langka ini berumur pendek, membusuk pada gilirannya menjadi partikel subatomik yang lebih ringan, seperti kaon dan pion, yang dapat dilihat dalam percobaan BABAR.
“Jika tidak ada perbedaan antara materi dan antimateri, meson B dan meson anti-B akan menunjukkan pola peluruhan yang persis sama. Namun, pengukuran baru kami menunjukkan contoh perbedaan besar dalam tingkat peluruhan. " kata Marcello Giorgi, dari SLAC, Pisa University dan INFN, Juru Bicara BABAR.
Dengan memilah-milah lebih dari 200 juta pasang meson B dan anti-B, para peneliti telah menemukan asimetri materi-antimateri yang mencolok. "Kami menemukan 910 contoh meson B yang membusuk menjadi kaon dan pion, tetapi hanya 696 contoh untuk anti-B", jelas Giorgi. “Pengukuran baru ini sangat merupakan hasil dari kinerja luar biasa dari akselerator PEP-II SLAC dan efisiensi detektor BABAR. Akselerator sekarang beroperasi 3 kali kinerja desainnya dan BABAR mampu merekam sekitar 98% dari tabrakan. "
Sementara BABAR dan eksperimen lainnya telah mengamati asimetri antimateri materi sebelumnya, ini adalah pertama kalinya perbedaan ditemukan dengan penghitungan sederhana jumlah peluruhan meson B dan anti-B ke kondisi akhir yang sama. Efek ini dikenal sebagai pelanggaran CP langsung dan ditemukan 13%; efek serupa terjadi pada peluruhan Kaon dan antiKaons tetapi hanya pada tingkat 4 bagian dalam sejuta!
“Ini adalah sinyal kuat, meyakinkan pelanggaran CP langsung dalam peluruhan B, sejenis asimetri materi-antimateri yang diperkirakan ada tetapi belum diamati sebelumnya. Dengan penemuan ini, pola asimetri zat-antimateri yang penuh muncul bersama-sama menjadi gambaran yang koheren. Saya sangat senang dan senang karena salah satu mahasiswa pascasarjana saya, Carlos Chavez yang saat ini di SLAC, terlibat langsung. ” kata Christos Touramanis dari University of Liverpool.
Dan Bowerman, anggota tim BABAR dari Imperial College menambahkan, “Ketika alam semesta dimulai dengan big bang, materi dan antimateri diciptakan dalam jumlah yang sama. Namun, semua pengamatan menunjukkan bahwa kita hidup di alam semesta yang hanya terbuat dari materi. Jadi kita harus bertanya, apa yang terjadi pada antimateri itu? Pekerjaan di BABAR membawa kami lebih dekat untuk menjawab pertanyaan ini. "
Perbedaan halus antara perilaku materi dan antimateri harus bertanggung jawab atas ketidakseimbangan antimateri materi yang berkembang di alam semesta kita. Tetapi pengetahuan kita saat ini tentang perbedaan-perbedaan ini tidak lengkap dan tidak cukup untuk menjelaskan dominasi materi yang diamati. Pelanggaran CP adalah salah satu dari tiga kondisi yang digariskan oleh fisikawan Rusia Andrei Sakharov untuk menjelaskan ketidakseimbangan materi dan antimateri yang diamati di alam semesta.
Profesor Ian Halliday, Kepala Eksekutif Dewan Penelitian Fisika dan Astronomi Partikel yang mendanai partisipasi Inggris dalam BABAR mengatakan: "Kami masih belum sepenuhnya memahami bagaimana materi yang mendominasi Alam Semesta tempat kita hidup ini telah berevolusi. Namun hasil baru ini, dan pengukuran terkait baru-baru ini di BABAR dan eksperimen lain di seluruh dunia, telah sangat memajukan pemahaman kami di bidang ini. Masih banyak yang harus ditemukan dan dipelajari tentang masalah mendasar ini. "
Sumber Asli: Siaran Berita PPARC
