เราเป็นหนี้การดำรงอยู่ของเรากับธรรมชาติที่เป็นของเหลวของแก่นโลกชั้นนอก หากไม่มีการพาความร้อนภายใน โลกของเราจะไม่มีสนามแม่เหล็กคอยปกป้องเรา และลมสุริยะจะทำลายชั้นบรรยากาศส่วนใหญ่ของเรา นี่อาจเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับดาวอังคารเพื่อนบ้านของเรา แม้จะมีความสำคัญ แต่เราไม่ทราบมากนักเกี่ยวกับเงื่อนไขภายในแกนกลาง นี่คือเหตุผลที่การทดลองแรงดันสูงเมื่อเร็วๆ นี้
มีความสำคัญมาก
ต้องขอบคุณการศึกษาระยะเวลาการเดินทางของคลื่นไหวสะเทือนผ่านโลก ทำให้เราทราบเกี่ยวกับชั้นต่างๆ และแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นใต้ฝ่าเท้าของเรา แต่อุณหภูมิของชั้นเหล่านี้ เป็นปัญหาทั่วไปของแบบจำลองทางทฤษฎีที่ไม่เห็นด้วยกับการวัดทางธรณีฟิสิกส์ ประกอบกับปัญหาที่ว่าความดันที่อยู่ลึกลง
ไปภายในโลกยังไม่สามารถสร้างได้ในห้องแล็บ งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวันนี้ในวารสาร ยกระดับการโต้วาทีด้วยการทำนายอุณหภูมิขอบเขตแกนใน/นอกแกนกลางที่ต่ำกว่า 6,000 °C นี่ร้อนกว่าที่เคยคิดไว้ถึง 1,000 °C ทีมวิจัยนำ จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ CEA ของฝรั่งเศส และดูที่จุดหลอมเหลวของตัวอย่าง
เหล็กขนาดเล็กที่อุณหภูมิและความดันต่างๆ ที่อาจพบได้ภายในโลก ในการสร้างสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นนี้ เซลล์ทั่งเพชรถูกนำมาใช้เพื่อบีบอัดเหล็กให้มีแรงกดดันจากบรรยากาศนับล้าน จากนั้นจึงใช้เลเซอร์เพื่อให้ความร้อนแก่ตัวอย่างมากกว่า 4,000 °C “ตัวอย่างเหล็กต้องได้รับการหุ้มฉนวนความร้อน
และต้องไม่ปล่อยให้ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับสิ่งแวดล้อมด้วย” “แม้ว่าตัวอย่างจะมีอุณหภูมิสูงและความดันสูงที่ใจกลางโลก มันก็จะทำเช่นนั้นเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น” ความท้าทายสำหรับทีมคือการวิเคราะห์เหล็กในหน้าต่างโอกาสทดลองเล็กๆ นี้ เพื่อเอาชนะความยากลำบากนี้ นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการใหม่
ที่ใช้การเลี้ยวเบนสำหรับการสแกนตัวอย่าง โดยใช้รังสีเอกซ์จากซินโครตรอน ในเมืองเกรอน็อบล์ ด้วยวิธีนี้พวกเขาสามารถบอกได้ว่าเป็นของเหลวหรือของแข็งภายในหนึ่งวินาที ซึ่งเร็วพอที่จะรักษาความดันและอุณหภูมิในการทดลองให้คงที่ และป้องกันไม่ให้ตัวอย่างทำปฏิกิริยากับภาชนะบรรจุ
ทีมงาน
วัดจุดหลอมเหลวต่างๆ ของเหล็กได้ถึง 2.2 ล้านบรรยากาศของความดันและ 4,800 °C จากสิ่งเหล่านี้ พวกเขาสามารถคาดการณ์ได้ถึง 3.3 ล้านชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นความดันที่พบที่ขอบระหว่างแกนชั้นนอกที่เป็นของเหลวและชั้นในที่เป็นของแข็ง สิ่งนี้ทำให้พวกเขาคาดการณ์อุณหภูมิขอบเขต 500 °C
ผลการศึกษาใหม่นี้ตรวจสอบแบบจำลองทางธรณีฟิสิกส์ในปัจจุบันของความแตกต่างของอุณหภูมิแกนกลางและเนื้อโลก สิ่งเหล่านี้ระบุว่าแกนกลางควรร้อนกว่าชั้นเนื้อโลกอย่างน้อย 1,500 °C เพื่ออธิบายการมีอยู่ของสนามแม่เหล็กโลก จากการสังเกตของพวกเขา นักวิจัยเชื่อว่าผลการทดลองที่ต่ำกว่า
บางครั้งจะสลายตัวเป็นคู่ของ ดอกโบตั๋น หาก CP ถูกอนุรักษ์ไว้ ระบบ K-long จะมีเลขควอนตัม CP เป็น -1 ในขณะที่ pion คู่หนึ่งมีค่า CP เป็น +1 ดังนั้น การสลายตัวนี้จึงเป็นสิ่งต้องห้าม สิ่งนี้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าสมมาตร CP แบบรวมถูกละเมิดโดยปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอ เอฟเฟกต์มีขนาดเล็กมาก
ซึ่งอธิบายได้ว่าทำไมไม่ถูกตรวจพบเร็วกว่านี้ อย่างไรก็ตาม ไม่ต้องสงสัยเลยว่าคำอธิบายของแรงที่อ่อนแอนั้นขึ้นอยู่กับว่าคุณใช้ระบบพิกัดมือซ้ายหรือมือขวา และขึ้นอยู่กับคำจำกัดความของสสารและปฏิสสารของคุณ แต่สิ่งนี้สามารถอธิบายความไม่สมดุลของสสารและปฏิสสารในเอกภพได้หรือไม่?
การค้นหา
ความไม่สมดุลเกี่ยวข้อง ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถทำงานด้านวิทยาศาสตร์ต่อไปได้ ลองฟังดูและตัดสินใจด้วยตัวคุณเองว่าเป็นสถานที่ที่คุณสามารถจินตนาการว่าตัวเองกำลังทำงานอยู่หรือไม่ ของการศึกษาก่อนหน้านี้อาจถูกโยนทิ้งไปเนื่องจากการตกผลึกใหม่ของตัวอย่างเหล็ก
ในแบบจำลองมาตรฐาน ปริมาณที่ละเมิด CP ที่สังเกตได้ทั้งหมดในธรรมชาติจะเป็นสัดส่วนกับความสูงของสามเหลี่ยมหนึ่งๆ (รูปที่ 2) รูปสามเหลี่ยม “เอกภาพ” นี้แสดงถึงจำนวนเชิงซ้อนที่อธิบายว่าอนุภาคมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร และจะไม่มีอยู่จริงหากเคารพความสมมาตรของ CP
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างควาร์กถูกอธิบายโดย “แรงร่วม” ซึ่งเป็นตัวเลขที่แสดงถึงความแรงของแรงระหว่างควาร์ก ปรากฎว่าหากแรงคู่ของการโต้ตอบไม่ใช่จำนวนจริงแต่เป็นจำนวนเชิงซ้อน การโต้ตอบโดยทั่วไปจะละเมิดสมมาตร CP ในแบบจำลองมาตรฐาน การต่อเชื่อมระหว่างควาร์กเบา (ขึ้นและลง)
และควาร์กหนัก (ล่างและบน) จะแปรผันตามความยาวของด้านของสามเหลี่ยมในระนาบเชิงซ้อน ส่วนจินตภาพของจำนวนเชิงซ้อนเหล่านี้จึงเท่ากับความสูงของสามเหลี่ยม อย่างไรก็ตาม การกำหนดความสูงของสามเหลี่ยมนี้จากผลกระทบที่ละเมิด CP ที่สังเกตได้ในการสลายตัวของคาออนนั้น
คาร์เตอร์และแซนดาคำนวณว่าความไม่สมดุลระหว่างอัตราการสลายตัวของเมซอน B 0และแอนติ-บี0จะเป็นฟังก์ชันไซน์ง่ายๆ ของเวลาระหว่างการผลิตบีมีซอนและการสลายตัวของมันประมาณหนึ่งในล้านล้านของวินาทีต่อมา นอกจากนี้ พวกเขาระบุว่าในการสลายตัวแบบพิเศษบางอย่าง
ซึ่งเมซอน B 0และแอนติบี0จะสลายตัวเป็นอนุภาคลูกเดียวกัน แอมพลิจูดของไซนูซอยด์จะเป็น sin2β โดยที่ β เป็นหนึ่งในสามมุมของสามเหลี่ยมเอกภาพ การวัดมุมสองในสามมุมนี้จะกำหนดรูปสามเหลี่ยมได้อย่างสมบูรณ์ และด้วยเหตุนี้จึงกำหนดการวัดการละเมิด CP ของแบบจำลองมาตรฐาน
แต่แน่นอนว่ามุมของสามเหลี่ยมรวมกันได้ 180° ในการทดสอบภาพแบบจำลองมาตรฐานทั้งหมดของการละเมิด CP เราจำเป็นต้องวัดทั้งสามมุม สิ่งนี้จะช่วยให้เราพิสูจน์ได้ว่าสามเหลี่ยมนั้นเป็นสามเหลี่ยมจริง ๆ หรือไม่และไม่ใช่สิ่งที่ซับซ้อนกว่านั้นเป็นเรื่องยากอย่างยิ่ง และจนถึงตอนนี้การคำนวณก็เป็นสิ่งที่นักทฤษฎีหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุมาตรการพื้นฐานของการละเมิด
