Existuje vědecký důvod, proč existuje vesmír? Jinými slovy, jaká je věda o tom, proč je vůbec něco, namísto nic?
Odpověď má co do činění s protiklady. Vědci zjistili, že vesmír existuje, protože to začalo s mírnou nerovnováhou mezi hmotou a antihmotou. Částice hmoty – tj. Všechny elektrony, protony a neutrony v atomy a molekuly běžných věcí – liší se od částic Antihatterkteré nesou opačný elektrický náboj, ale jsou v mnoha ohledech podobné.
Hmota a antihmota nevycházejí. Když se jejich částice srazí, navzájem se zničí intenzivním výbuchem gama paprsky. Naštěstí je antihmota nyní velmi vzácná. Ačkoli Antihatter měl základní roli při tvorbě vesmírSkutečnost, že nyní je tak málo, je jedním z velkých záhad kosmologie.
Antihatter předpovídal anglický fyzik Paul Dirac téměř před 100 lety jako součást jeho průkopnické práce Kvantová mechanikaA bylo to experimentálně potvrzeno od 30. let. V dnešní době mohou vědci vytvořit antihmota v kolizích částic, jako je Velký hadron Collider.
Ale Dirac předpovídal, že by mělo být podle stejného množství hmoty a antihmoty, podle Pasquale di BariProfesor fyziky a astronomie na University of Southampton ve Velké Británii, takže skutečnost, že nyní existuje tak malá antihmota a tolik záleží – včetně všech hvězd ve všech galaxiích ve vesmíru, i když někteří vědci kdysi navrhli, že by mohla být „Anti-galaxie“ „anti-hvězdy“ – je velký vědecký problém.
Související: Opravdu existují kvantové vesmíry?
„Myslíme si, že vesmír začal jako 50-50 záležitostí v Velký třesk Ale poté velmi rychle dominovala hmota, “ Trara ShearsFyzik částic na University of Liverpool řekl Live Science v e -mailu. „Aby k tomu došlo, musí existovat velmi nepatrný rozdíl nebo asymetrie v chování hmoty a antihmoty, aby umožnil člověku nakonec dominovat nad druhým.“
„Tento rozdíl však není předvídán, není to pochopen a rozhodně to není vysvětleno,“ pokračoval Shears. „Pochopení tohoto rozdílu je problém, který chceme vyřešit; to je problém s asymetrií asymetrií.“
Podle Diraca jsou podmínky „hmota“ a „antihmota“ jsou téměř svévolné. „Hmota“ se týká pravidelných částic a „antihmota“ odkazuje na antičástice – ale mohlo to být naopak. Pokud by nebyly většinou zničeny, mohly by antihmotné částice vytvořit vesmír anti-atomů a anti-molekul. Nakonec, ať už byla převládaná hmota, a jeho opak byl pojmenován Antihatter.
Kosmické zbytky
Pomocí pozorování od srážky částic, stop rozpadu antihmoty v astronomických spektrech a Gravitační vlnyFyzici se snaží lépe pochopit, proč je ve vesmíru tento velký nevysvětlitelný nesoulad, který vedl ke všemu, co obsahuje.
Di Bari odhaduje, že původně by mohlo existovat mnoho miliardkrát více hmoty a částic antihmoty, než je nyní, než se většinou navzájem zničili v prvních zlomcích sekundy po velkém třesku. „Z toho, co jsme vyrobeni, jsou zbytky,“ řekl Live Science.
Raymond VollkasTeoretický fyzik částic na University of Melbourne dodal, že důvod pro asymetrii nastínil v roce 1967 sovětský fyzik Andrei Sakharov. (Sakharov, kritik sovětského systému, byl v roce 1980 odsouzen k „internímu exilu“ za politický nesouhlas; byl propuštěn v roce 1986 a zemřel v roce 1989.)
Sakharov navrhl, že asymetrie existovala, protože částice hmoty a antihmoty nebyly přesné protiklady, ale místo toho za určitých okolností reagovaly jinak na některé základní síly – jev známý jako „C a CP porušení“.
Obecné principy porušení „C a CP“ jsou známy, ale specifika nejsou, Volkas řekl v e -mailu Live Science. „Na stole je mnoho možností!“ řekl. „Výzvou je experimentálně rozlišovat mezi nimi.“
