Există un motiv științific pentru care universul există? Cu alte cuvinte, care este știința de ce există ceva deloc, în loc de nimic?
Răspunsul are legătură cu opozițiile. Oamenii de știință au descoperit că universul există pentru că a început cu un ușor dezechilibru între materie și antimaterie. Particule de materie – adică toți electronii, protonii și neutronii din atomi și moleculele de lucruri obișnuite – diferă de particule de antimateriecare poartă încărcarea electrică opusă, dar sunt similare în multe feluri.
Materia și antimaterul nu se înțeleg. Când particulele lor se ciocnesc, se anihilează reciproc într -o explozie intensă de Raze gamma. Din fericire, Antimatter este acum extrem de rar. Deși Antimatter a avut un rol fundamental în formarea universFaptul că acum există atât de puțin este unul dintre marile mistere ale cosmologiei.
Antimatter a fost prezis de fizicianul englez Paul Dirac Acum aproape 100 de ani ca parte a activității sale de pionierat Mecanica cuanticăși a fost confirmată experimental încă din anii ’30. În zilele noastre, oamenii de știință pot crea antimaterie la colțuri de particule precum Colader de hadron mare.
Dar Dirac a prezis că ar trebui să existe cantități egale de materie și antimaterie, potrivit Pasquale di Bariprofesor de fizică și astronomie la Universitatea din Southampton din Marea Britanie, așa că acum există atât de puțin antimaterie și atât de multă problemă – inclusiv toate stelele din toate galaxiile din univers, deși unii oameni de știință au sugerat cândva că ar putea exista „Anti-galaxii” ale „Anti-Stars” – este o mare problemă științifică.
Înrudite: Există într -adevăr universurile cuantice?
„Credem că universul a început ca 50-50 materie-antimatrat în Big bang Dar foarte repede după aceea a devenit dominat de materie “, Tara Shearsa spus un fizician de particule de la Universitatea din Liverpool, a spus Live Science într -un e -mail. “Pentru ca acest lucru să apară, trebuie să existe o diferență foarte ușoară, sau asimetrie, în comportamentul materiei și antimateriei pentru a permite unuia să domine în cele din urmă pe celălalt.”
Dar „această diferență nu este prevăzută, nu este înțeleasă și cu siguranță nu este explicată”, a continuat Shears. “Înțelegerea acestei diferențe este problema pe care vrem să o rezolvăm; aceasta este problema asimetriei antimateriei.”
Potrivit lui Dirac, termenii „Matterul” și „Antimatter” sunt aproape arbitrare. „Materia” se referă la particule obișnuite, iar „Antimatter” se referă la antiparticule – dar ar fi putut fi invers. Dacă nu ar fi fost în mare parte anihilate, particulele antimaterie ar fi putut forma un univers de anti-atomi și anti-molecule. În cele din urmă, orice predominat a fost numit Matter, iar opusul său a fost numit Antimatter.
Resturi cosmice
Folosind observații de la colizorii de particule, urme de descompunere a antimaterului în spectre astronomice și unde gravitaționaleFizicienii încearcă să înțeleagă mai bine de ce există această mare discrepanță neexplicată în univers care a dat naștere la tot ceea ce conține.
Di Bari estimează că ar fi existat inițial de multe miliarde de ori mai multe particule de materie și antimaterie decât acum, înainte de a se anihila în cea mai mare parte reciproc în primele fracții ale unei secunde după Big Bang. „Din ce ne face noi sunt rămășițele”, a spus el pentru Live Science.
Raymond Volkasun fizician teoretic de particule la Universitatea din Melbourne, a adăugat că un motiv pentru asimetrie a fost conturat în 1967 de către fizicianul sovietic Andrei Sakharov. (Sakharov, un critic al sistemului sovietic, a fost condamnat la „exil intern” pentru disidența politică în 1980; a fost eliberat în 1986 și a murit în 1989.)
Sakharov a propus ca asimetria să existe, deoarece materia și particulele antimaterie nu erau exacte opuse, ci au reacționat diferit la unele forțe fundamentale în anumite circumstanțe – un fenomen cunoscut sub numele de „încălcarea C și CP”.
Principiile generale ale „încălcării C și CP” sunt cunoscute, dar specificul nu sunt, a spus Volkas Science Live într -un e -mail. “Există multe posibilități pe masă!” a spus el. „Provocarea este de a distinge experimental între ele”.