Forskere nærmere å forstå hvorfor universet eksisterer

Når universet ble født nesten 14 milliarder år siden, det skapte materie og antimaterie, som ødelegger hverandre i møte. antimaterie av samme masse som partikler, men deres elektriske ladninger er motsatt. Det mest kjente eksempel er electron (normal negativt ladet partikkel) og et positron (positivt ladet partikkel). Men hvis i begynnelsen var det materie og antimaterie, hvorfor da var det bare saken? Dette spørsmålet er en av de som definerer mysterier i fysikk. For flere tiår, teoretikere har kommet opp med mulige løsninger, de fleste som antatt eksistens i Universet av andre, ukjente partikler. Men uansett hva det endelige svaret, forskere tror de har gjort et skritt mot en endelig forståelse av en av de største mysterier i Universet: hvorfor det eksisterer i det hele tatt.

Krig av materie og antimaterie

En Gruppe av forskere fra Japan publisert en studie i journal om oppdagelsen av grunnleggende partikler som kan være ansvarlig for ujevn fordeling av materie og antimaterie i Universet. Enig, det ville være logisk å anta at hvis ved fødselen Universet dukket opp samme antall partikler og antiparticles, de ville bare ødelagt hverandre. I dette tilfellet, oss og kosmos selv ikke ville eksistere. Men vi eksisterer, og derfor er det ikke skje.

Forfatterne av studien, eksistensen av Universet ble mulig fordi stoffet litt overskredet mengden av antimaterie. Grovt sett, bare en partikkel i en milliard par av partikkel-antiparticle forandret alt. Dette overtredelse av symmetri mellom materie og antimaterie er kalt den baryon asymmetri. På grunn av den enorme proton-akselerator og 9 år studie av data på sine eksperimenter, forskere var i stand til å avsløre i dag er den mest overbevisende bevis på at årsaken til asymmetri var oppførselen til neutrino av subatomære partikler, et stort utbrudd som fant sted under Big Bang. Når neutrinos til slutt brøt opp, deretter i henhold til denne teorien dannet av-produkter av mer materie enn antimaterie.

Grunnen til at Universet har mer materie enn antimaterie har interessert forskere nesten 100 år

Saken er at neutrinos er mye lettere enn kvarker og passere gjennom rommet, nesten uten å måtte stoppe for å samhandle med noe i det hele tatt. Men siden det er materie og antimaterie finnes som vanlig neutrinos som vi kjenner til, og ekstremt tunge neutrinos. Disse partiklene er så gigantiske at bare kunne opprettes fra den enorme energier og temperaturer stede umiddelbart etter Big Bang, da universet var veldig varmt og tett.

Den Uunngåelige nedbrytning av disse partiklene inn i mindre og mer stabilt arter, kan føre til en litt større mengde av saken enn biprodukter av antimaterie som ville føre til den eksisterende strukturen av Universet vårt, skriver .

Eksperiment Tokai å Kamioka

Resultatene av eksperimentet kalles Tokai å Kamioka (T2K) viste at det er 95% sannsynlighet for at neutrino forfall i en ujevn andel av materie og antimaterie.

I eksperimentet, forskere har observert neutrinos når de kjørte 295 kilometer underjordiske og endret karakter er en slags evne til neutrinos, kalt neutrino pendling. T-detektor laboratorium Kamioka i Japan er en tank fylt med 55 000 tonn rent vann. Når en neutrino samhandler med et nøytron i tanken, kan resultatet bli født myon (ustabil elementære partikler med negativ elektrisk ladning) eller electron. Det er dette skiftet av myon neutrinos og myon antineutrinos i deres "speil" - form – elektron neutrino og et elektron antineutrino har interessert forskere. Les mer om hva muoner, og hvilke andre måter forskere søker etter neutrinos.

Fullt partikler neutrinos menneskeheten er ennå ikke i stand til å utforske

Men, for nøyaktig måling av hvor mye ulike neutrinos og antineutrinos, vil kreve ekstra data og mulige fremtidige eksperimenter. Det er viktig å forstå at å fullstendig løse problemet med kosmisk antimaterie, forskerne kan ikke. Det faktum at løsningen på dette fundamentale problemet krever ytterligere krav av neutrinos og antineutrinos må være en og samme substans. Men hvordan er dette mulig?

Hvis en slik mulighet finnes i virkeligheten, det kan forklare litt mindre enn en seks milliondel av massen til elektronet. Men hvis neutrinos og antineutrinos er ett og det samme, så de kan fåmassen er ikke på grunn av samspillet med Higgs-feltet (som er forbundet med Higgs-bosonet), som gjør de fleste av partiklene, og på grunn av neutrino svingninger. Det er slags svinger som gjør at du spøkelsesaktige partikkel til endring – når man stiger, andre faller, og så videre. Imidlertid, data innhentet av forskere fortsatt behov for å dobbeltsjekke. Dessuten er det ikke kjent hvor godt de passer inn i den observerte avvik i antall partikler og antiparticles. Og likevel, det er umulig ikke å oppleve spenningen ved gradvis å løse hemmeligheter i Universet. Enig?

Forskere støtte den massive Super Kamiokande detektor med oppblåsbare båter.