Uma equipe internacional de físicos publicou pesquisa inovadora sobre a decadência de partículas subatômicas chamadas kaons - o que poderia alterar a forma como os cientistas a compreender a formação do universo. Nicolas Garron, um bolseiro de investigação no Centro de Ciências Matemáticas, ajudou a elaborar o primeiro cálculo teórica de como o comportamento de kaons difere quando a matéria - nada com a massa, como o mundo à nossa volta - é trocado por antimatéria - feita fora de partículas semelhantes com carga oposta.
O cálculo dos decaimentos kaon foi realizado em supercomputadores, o que teria levado 200 milhões de horas de processamento de núcleo em um laptop.
A taxa em que a decadência kaons destaca que, apesar de ser praticamente idênticos, há uma assimetria entre matéria e antimatéria. Esta é a chave para a compreensão dos físicos do universo, como é actualmente aceite que o universo foi criado com partes iguais de matéria e antimatéria, e, para que a matéria ter reformulado o seu homólogo negativo, os dois conjuntos de partículas devem ter-se comportado de forma diferente - no entanto ligeira diferença que era.
Nobel trabalho que remonta a 1964 premiado primeiro mostrou que matéria e antimatéria são assimétricas, um conceito conhecido como indireto violação de CP. Esta foi construída em cima de um grau mais preciso em 2000, para descobrir a CP violação direta - um efeito minúsculo que afeta apenas alguns partícula decai em um milhão. Agora, a pesquisa publicada hoje estreitou o cálculo ainda mais, tornando-se o primeiro teórico - em vez de experimental - previsão de seu tipo.
Actualmente, os resultados experimentais estão de acordo com o cálculo teórico. Mas, com a estrada agora pavimentado para a precisão do cálculo de ser identificados ainda mais, espera-se que os resultados experimentais podem não estar de acordo com a previsão teórica - o que quer dizer que um novo mecanismo deve ser responsável pela preponderância da matéria dos quais nós são feitos.
"Os físicos têm estado à espera há mais de 40 anos para este tipo de avanço", disse Garron. "Parece estranho, mas nós estamos olhando para esse cálculo teórico para não coincidir com os resultados experimentais, como isso vai significar que há mais para o comportamento destas partículas do que já entendeu. O cálculo está em curso, com uma precisão que está a aumentar rapidamente, deixando a possibilidade de que evidências de novos fenómenos, não descritas pela nossa teoria, pode ainda ser descoberto. "
Os supercomputadores em que a pesquisa foi conduzida estão alojados em várias instituições no Reino Unido e nos EUA. No mês passado, Universidade de Plymouth concordou com uma grande atualização das instalações de computação, melhorando o presente poder de computação por approximatively um fator de dez.
"Nós também fazem parte de um consórcio de grupos de investigação e partilhar os nossos recursos com Cambridge, Edimburgo, Glasgow, Liverpool, Oxford, Southampton, Swansea e universidades. Este é um programa nacional chamado Dirac, que apoia a física de partículas, a astronomia e cosmologia, e recebeu £ 15 milhões desde 2011. Esta pesquisa sobre a assimetria matéria-antimatéria, que desafia seriamente a nossa compreensão atual da física de partículas, não teria sido possível sem instalações de supercomputação. "
Dr Nicolas Garron é um bolseiro de investigação no Centro de Ciências Matemáticas hospedado pela Escola de Computação, Eletrônica e Matemática na Universidade de Plymouth.
O trabalho de pesquisa, intitulada Previsão Modelo Padrão para Violação CP Direct em K → π π Decay, está agora disponível para ver na revista Physical Review Letters.
O Galaxy diário via Universidade de Plymouth
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