Всички сме тук само защото реалността е несъвършено отражение на самата себе си. Поради липсата на симетрия във Вселената има много материя, която може да се слее в милиардите галактики, които виждаме днес.
В продължение на близо десетилетие учените събират данни от експеримента по физика на частиците Токай до Камиока (T2K) в Япония. Те са най-убедителното доказателство за дисбаланс, което може да помогне да се обясни защо материята не е изчезнала в момента, в който е възникнала.
Изследването търси значителни разлики в това как почти безмасовите частици, наречени неутрино, променят формата си в сравнение с техните “огледални” частици, антиневтрино.
По ирония на съдбата, неутрино са толкова малки, че почти не съществуват, те се плъзгат покрай повечето други частици, без да си взаимодействат. Но това, което им липсва, те съставят в огромни количества, срещащи се милиард пъти по-често от частиците, които се утаяват заедно, за да образуват атоми.
Всъщност това изобилие от неутрино, смесено с тяхното странно поведение и променящи се свойства, привлича физиците, търсещи обяснение за всичко – от тъмната материя до очевидния дисбаланс във видовете частици, които виждаме около нас.
Много отдавна, когато Вселената все още беше горещо разстройство, опаковано в малко (но разширяващо се) пространство, кондензацията на енергия в частиците трябваше да създаде двойки частици с противоположни свойства.
Това означава, че отрицателно заредени електрони са се появили до положително заредени близнаци антиматерия, наречени позитрони. Тъй като материята в комбинация с антиматерията изчезва в лъча на лъчението, пространството не трябва да бъде запълнено с нищо по-важно от светлинни вълни.
Това очевидно не е така. Поне не наистина. Достатъчно частици материя се залепиха около тях, за да създадат в крайна сметка неща като звезди, комети, бомби и кламери.
„Ранните количества материя и антиматерия бяха създадени в ранната Вселена, така че важен въпрос в космологията е как стигнахме до вселената, която виждаме днес, където материята е доминираща“, казва експерименталният физик Линдзи Бигнел от ANU в Австралия.
„Все още нямаме пълна представа за това как се е случило, но знаем, че нарушаването на симетрията е необходим компонент“, казва Бигнел.
Симетрията означава обмен на заряд и паритет, промени в частиците, които се случват в противоположност. Например положителните заряди се превръщат в отрицателни, когато частиците станат античастици. Що се отнася до паритета, това е изместване на координатите, за разлика от факта, че лявата ви ръка е огледален образ на дясната.
Масата от данни в това проучване означава, че можем да бъдем по-уверени от всякога, че нарушаването на тази критична симетрия е това, което се крие зад наблюдаваната закономерност в трептящите неутрино.
Все още сме далеч от окончателния отговор на въпроса защо материята съществува такава, каквато съществува, и ще трябва да изчакаме бъдещи експерименти, за да определим дали това конкретно нарушение ще помогне да се обясни това. Ако не, тогава може да се наложи да изчакаме напълно нова физика.
Това проучване е публикувано в списание Nature.
Източници: Снимка: Детектор за неутрино Super Kamiokand. (Обсерватория Камиока / ICRR / Университет в Токио)
