Fizičari su uhvatili čestice – duhove, kršeći simetriju materije – antimaterije

Fizičari su uhvatili čestice - duhove, kršeći simetriju materije - antimaterije

Svi smo ovdje samo zato što je stvarnost nesavršeni odraz same sebe. Zbog nedostatka simetrije u svemiru, dostupno je puno materije koja se spaja u milijarde galaksija koje danas vidimo.

Gotovo desetljeće znanstvenici prikupljaju podatke od eksperimenta fizike čestica Tokai do Kamioka (T2K) u Japanu. Oni su postali najuvjerljiviji dokaz neravnoteže, što može pomoći u objašnjenju zašto materija nije nestala onog trenutka kad se pojavila.

Studija je tražila značajne razlike u tome kako čestice bez mase koje se nazivaju neutrini mijenjaju oblik u odnosu na njihove 'zrcalne' čestice, antineutrino.

Ironično, neutrini su tako sićušni da jedva da postoje, klize pored većine drugih čestica bez interakcije. Ali ono što im nedostaje, nadoknađuju u ogromnim količinama, javljajući se milijardu puta češće od čestica koje se zajedno sliježu da bi stvorile atome.

Zapravo, ovo obilje neutrina, pomiješano s njihovim neobičnim ponašanjem i promjenom svojstava, privlači fizičare koji traže objašnjenje svega, od tamne materije do očigledne neravnoteže u vrstama čestica koje vidimo oko sebe.

Davno, dok je svemir još bio vruć poremećaj spakiran u sićušni (ali se širi) prostor, kondenzacija energije u česticama trebala je stvoriti parove čestica suprotnih svojstava.

To znači da su se negativno nabijeni elektroni pojavili pored pozitivno nabijenih blizanaca antimaterije zvanih pozitroni. Budući da materija u kombinaciji s antimaterijom nestaje u zraci zračenja, prostor ne smije biti ispunjen ničim bitnijim od valova svjetlosti.

To očito nije slučaj. Barem ne stvarno. Dovoljno čestica materije zalijepilo se oko njih da bi na kraju stvorile stvari poput zvijezda, kometa, bombi i spajalica.

“Jednake količine materije i antimaterije stvorene su u ranom svemiru, pa je važno pitanje u kosmologiji kako smo došli do svemira koji danas vidimo, gdje je materija dominantna”, rekla je eksperimentalni fizičar Lindsay Bignell iz ANU u Australiji.

“Još nemamo potpunu sliku o tome kako se to dogodilo, ali znamo da je narušavanje simetrije neophodna komponenta”, kaže Bignell.

Simetrija znači razmjenu naboja i pariteta, promjene čestica koje se događaju u suprotnosti. Na primjer, pozitivni naboji postaju negativni kada čestice postanu antičestice. Što se tiče pariteta, ovo je pomak koordinata, za razliku od činjenice da je vaša lijeva ruka zrcalna slika vaše desne.

Masa podataka u ovoj studiji znači da možemo biti sigurniji nego ikad ranije da je kršenje ove kritične simetrije ono što stoji iza uočenog obrasca u oscilirajućim neutrinama.

Još smo uvijek daleko od konačnog odgovora na pitanje zašto materija postoji takva kakva postoji, a morat ćemo pričekati buduće eksperimente kako bismo utvrdili hoće li ovo posebno kršenje pomoći objasniti ovo. Ako ne, onda ćemo možda morati pričekati potpuno novu fiziku.

Ova studija objavljena je u časopisu Nature.

Izvori: Foto: Super Kamiokand Neutrino detektor. (Opservatorij Kamioka / ICRR / Univerzitet u Tokiju)

Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: