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리서치 하이라이트

전하를 띤 B-중간자와 중성 B-중간자 붕괴의 CP-위반

Nature 452, 7185

빅뱅이 일어났을 때 물질과 동일한 양으로 생성되었을 것으로 추정되는 반물질(antimatter)의 소실은 생명체가 존재하고 있는 이유 가운데 하나이다. 반물질의 소실을 이해하기 위한 전제는 전하-반전성(charge-parity, CP) 대칭의 비 보존이다. 일본의 KEK 고에너지 물리 연구소( high-energy physics laboratory)에 있는 ‘B-펙토리(B-factory)’ 전자-양자 입자가속기(electron-positron collider)에서 수행된 대규모 실험인 벨 공동연구(Belle Collaboration)에서 발표된 연구 논문에서는 CP-위반 비대칭성을 측정하기 위해서 5억 3500만개의 B-중간자/반-B-중간자 쌍을 이용하는 실험을 통해서 기초 물리학 분야에서의 난제에 대한 결과가 발표되었다. 지금까지의 연구에서는 전하를 가진 입자와 중성 입자의 붕괴가 서로 다르며, 전하를 띤 B-중간자는 +7%, 중성인 B-중간자는 –10%의 붕괴 속도의 비대칭성이 있다고 제안되어 왔었다. 새로운 연구 결과에서는 전하를 띤 입자의 붕괴 속도 비대칭성을 1.7로 봤으며, 전하를 띤 B-중간자와 중성 B-중간자의 붕괴 간에 CP 위반의 큰 편차에 대한 강력한 증거를 제시하였다.