A tudósok úgy vélik, hogy megoldották az univerzum egyik legrégebbi problémáját

Ez az egyik legrégebbi probléma az univerzumban: mivel az anyag és az antianyag megsemmisíti egymást érintkezéskor, és az anyag mindkét formája létezett az Ősrobbanás pillanatában, miért létezik olyan univerzum, amely elsősorban anyagból áll, semmint semmiből? Hová tűnt az antianyag?

„Az a tény, hogy jelenlegi univerzumunkat az anyag uralja, továbbra is a modern fizika legrégebb óta fennálló rejtélyei közé tartozik” – mondta Yano Koi, a Kaliforniai Egyetem Riverside-i fizika- és csillagászprofesszora. a jelenlegi helyzetben A héten megosztottam. „A korai univerzumban az anyag és az antianyag közötti finom egyensúlyhiányra vagy aszimmetriára van szükség ahhoz, hogy az anyag ma uralkodjon, de ez nem érhető el az alapvető fizika ismert keretei között.”

Vannak elméletek, amelyek választ adhatnak erre a kérdésre, de nagyon nehéz ezeket laboratóriumi kísérletekkel tesztelni. Pillanatnyilag új lap Megjelent csütörtökön a magazinban fizikai felülvizsgálati üzenetekDr. Cui és társszerzője, Zhong-Zhi Xianyu, a kínai Tsinghua Egyetem fizika adjunktusa elmagyarázza, hogy valószínűleg kidolgoztak egy munkát annak érdekében, hogy az Ősrobbanás utófényét felhasználják a kísérlet elvégzésére.

Az elmélet, amelyet Dr. Tsui és Chung-Chi fel akart tárni, leptogénképződésként ismert, egy olyan folyamat, amely a részecskék bomlásával jár, és az anyag és az antianyag közötti aszimmetriához vezethet a korai univerzumban. Más szóval, az univerzum korai pillanataiban az elemi részecskék bizonyos típusainak aszimmetriája az idő múlásával és több részecskekölcsönhatás révén az anyag és az antianyag közötti aszimmetriává nőhetett, amely lehetővé tette az általunk ismert univerzumot – és az életet –.

„A leptogén képződés az egyik leglenyűgözőbb mechanizmus, amely anyag-antianyag aszimmetriát generál” – mondta Dr. Cui közleményében. „Egy új alapvető részecskét foglal magában, a jobbkezes neutrínót.”

Dr. Coy hozzátette, hogy a jobb oldali neutrínó előállítása sokkal több energiát igényel, mint amennyi a földi részecskeütközések során előállítható.

„A leptogén képződésének tesztelése szinte lehetetlen, mert a jobb oldali neutrínók tömege általában nagy számban van jelen, és meghaladja a valaha készült legnagyobb ütköztető, a Large Hadron Collider kapacitását” – mondta.

Dr. Koi és szerzőtársai az volt a véleménye, hogy a tudósoknak talán nem kell nagyobb teljesítményű részecskeütköztetőt építeniük, mert azok a körülmények, amelyeket egy ilyen kísérlet során szeretnének megteremteni, már a korai univerzum egyes részein megvoltak. Az inflációs időszak, az idő és tér ugyanazon exponenciális bővülésének korszaka, amely ezredmásodpercekig tartott az Ősrobbanás után, ….

„A kozmikus infláció nagyon energikus környezetet biztosított, amely lehetővé teszi új nehéz részecskék termelését a kölcsönhatásuk mellett” – mondta Dr. Coy. „Az inflációs univerzum ugyanúgy viselkedett, mint a kozmikus ütköztető, azzal a különbséggel, hogy az energia akár 10 milliárdszor nagyobb volt, mint bármely ember alkotta ütköztető.”

Ezen túlmenően ezeknek a természetes kozmikus ütköztetőkkel kapcsolatos kísérleteknek az eredményei ma is megőrizhetők a galaxisok eloszlásában, valamint a kozmikus mikrohullámú háttérben, az Ősrobbanás utófényében, amelyből az asztrofizikusok az univerzum fejlődésével kapcsolatos jelenlegi ismereteik nagy részét merítették. . .

„Konkrétan azt mutatjuk be, hogy az aszimmetriaképződés előfeltételei, beleértve az itt kulcsszerepet játszó jobb oldali neutrínó kölcsönhatásait és tömegeit, határozott nyomokat hagyhatnak a galaxisok térbeli eloszlásának vagy a kozmikus mikrohullámú háttér statisztikájában. ” – mondta Dr. A mérések elvégzése azonban még várat magára – tette hozzá. „Az elkövetkező években várható asztrofizikai megfigyelések kimutathatják az ilyen jeleket, és feltárhatják az anyag kozmikus eredetét.”