Forskarna närmare att förstå varför universum existerar

När universum föddes för nästan 14 miljarder år sedan, skapade materia och antimateria, som förstör varandra på mötet. antimateria av samma massa som partiklar av materia, men deras elektriska laddningar som är motsatta. Det mest berömda exemplet är elektronen (normalt negativt laddade partiklar) och en positron (positivt laddad partikel). Men om det i början var det materia och antimateria, varför då det bara var frågan? Denna fråga är en av de som definierar mysterier i fysik. I decennier, teoretiker har kommit upp med potentiella lösningar, av vilka de flesta antas existera i Universum av nya, okända partiklar. Men oavsett det slutgiltiga svaret, forskarna tror att de har gjort ett steg mot en slutlig förståelse av en av de största mysterierna i Universum: varför det existerar.

Kriget av materia och antimateria

En Grupp forskare från Japan publicerade en studie i journal om upptäckten av grundläggande partiklar som kan vara ansvarig för ojämna fördelningen av materia och antimateria i Universum. Håller med om att det skulle vara logiskt att anta att om det vid födseln Universum dök upp samma antal partiklar och antipartiklarna, de skulle ha förstört bara varandra. I detta fall, oss och kosmos själv inte skulle existera. Men vi finns, och därför är det inte hända.

Författare av studien, förekomsten av Universum var möjligt, eftersom ämnet något översteg den mängd antimateria. Grovt sett, endast en partikel i en miljard par av partikel-antipartikel förändrade allt. Denna kränkning av symmetri mellan materia och antimateria heter baryon asymmetri. På grund av den enorma proton accelerator och 9 års studier av uppgifter om sina experiment, kunde forskarna att avslöja idag det mest övertygande bevis för att orsaken till asymmetri var beteendet av neutrino av subatomära partiklar, en enorm explosion som inträffade under Big Bang. När neutriner så småningom bröt upp, då enligt denna teori bildas biprodukter av mer materia än antimateria.

Anledningen till att Universum har mer materia än antimateria har intresserat forskare nästan 100 år

Det är att neutriner är mycket lättare än kvarkar och passera genom rymden nästan utan att stanna för att interagera med någonting alls. Men eftersom det inte är materia och antimateria finns som vanliga neutriner som vi känner till, och extremt tunga neutriner. Dessa partiklar är så jätte som bara kunde skapas av de stora krafter och temperaturer omedelbart efter Big Bang och när universum var mycket varm och tät.

Den Oundvikliga sönderfall av dessa partiklar till mindre och mer stabil arter, kan leda till en något större mängd än av-produkter av antimateria som skulle leda till den befintliga strukturen i vårt Universum, skriver .

Experiment Tokai att Kamioka

Resultatet av experimentet kallas Tokai att Kamioka (T2K) visade att det är 95% sannolikhet att neutrino förfall till en ojämn del av materia och antimateria.

I experiment har forskare observerat neutriner när de tävlade 295 kilometer under jord och förändrat ditt betyg är en typ av förmåga av neutriner, som heter neutrinooscillationer. Underground detektor laboratorium Kamioka i Japan är en tank fylld med 55 000 ton rent vatten. När en neutrino interagerar med en neutron i tanken, kan resultatet bli född myon (instabila elementarpartiklar med en negativ elektrisk laddning) eller elektron. Det är denna förändring av muonneutriner och myon neutriner i deras "spegel" - form – elektronneutrinon och en elektron antineutrino har intresserat forskare. Läs mer om vad myoner och vilka andra sätt forskare är på jakt efter neutriner.

Fullt partiklar neutriner mänskligheten är ännu inte redo att utforska

Men, för exakt mätning av hur mycket olika neutriner och neutriner, skulle kräva kompletterande uppgifter och eventuella framtida experiment. Det är viktigt att förstå att för att helt lösa problemet med kosmisk antimateria, kan forskarna inte. Det faktum att lösningen på denna grundläggande fråga kräver ytterligare krav på att neutriner och neutriner måste vara en och samma substans. Men hur är detta möjligt?

Om en sådan möjlighet finns på riktigt, det kanske kan förklara lite mindre än en sex miljondel av massan hos en elektron. Men om neutriner och neutriner är en och samma, då de kan fåmassa är inte på grund av interaktion med Higgs-fältet (som är förknippade med Higgs boson), som bedriver huvuddelen av partiklarna, och på grund av neutrino svängningar. Det är typ av svängningar som gör att du spöklika partiklar för förändring – när man stiger upp, andra faller ner, och så vidare. Men de uppgifter som erhållits av de forskare som fortfarande behöver för att dubbelkolla. Dessutom är det inte känt hur väl de passar in i den observerade skillnaden i antalet partiklar och antipartiklarna. Och ändå, är det omöjligt att inte uppleva spänningen av att gradvis löser Universums hemligheter. Överens om?

Forskare stödja den massiva Super-Kamiokande-detektor med uppblåsbara båtar.