általános. kutatás. technológia

A tudósok megértik, miért létezik az univerzum

Amikor az univerzum megszületett, körülbelül 14 milliárd évvelazelőtt anyagot és antianyagot hozott létre, amelyek egy találkozón elpusztítják egymást. Az antianyag részecskék ugyanolyan tömegű, mint az anyag részecskék, de elektromos töltésük ellentétes. A leghíresebb példa az elektron (egy közönséges negatív töltésű részecske) és a pozitron (pozitív töltésű részecske). De ha a legelején volt anyag és antianyag, akkor miért maradt csak az anyag? Ez a kérdés a fizika egyik meghatározó rejtélye. Az elméletek évtizedek óta potenciális megoldásokkal állnak elő, amelyek többsége további, ismeretlen részecskék létezésére utalt az univerzumban. Bármi legyen is a végleges válasz, a tudósok úgy vélik, hogy lépést tettek az univerzum egyik legnagyobb titka végső megértése felé: miért van még ilyen?

A kutatók a hatalmas Super Kamiokande felfújható csónakdetektorokat szolgálják fel.

A japán fizikusok kísérteties részecskéket fedeztek fel, amelyek megtörhetik az anyag és az antianyag szimmetriáját az univerzumban.

Az anyag háborúja és az antianyag

Japán tudósok egy csoportja publikált egy tanulmányta Nature folyóiratban az alapvető részecskék felfedezéséről, amelyek felelősek lehetnek az anyag és az antianyag egyenetlen eloszlásában az univerzumban. Egyetértek, logikus lenne azt feltételezni, hogy ha az Univerzum születésekor azonos számú részecske és antitest jelenik meg, akkor pusztán elpusztítják egymást. Ebben az esetben Ön és a kozmosz mint ilyen nem létezne. De létezünk, ami azt jelenti, hogy nem történt meg.

A tanulmány szerzői szerint aAz univerzum lehetségesnek bizonyult, mivel az anyag kissé meghaladta az antianyag mennyiségét. Nagyjából szólva, csak egy részecske / milliárd részecske-részecske-ellenes részecske változtatott meg mindent. Az anyag és az antianyag közötti szimmetria e megsértését nevezzük baryonic aszimmetria. A hatalmas protongyorsítónak és a 9-nek köszönhetőenA kísérletek adatainak tanulmányozása során a tudósok a mai napig meggyőzőbb bizonyítékokat fedezték fel, amelyek szerint a viselkedést aszimmetria okozta neutrino - szubatomi részecskék, amelyek hatalmas kibocsátásaa nagy robbantás alatt történt. Amikor a neutrinók végül feloszlanak, akkor ezen elmélet szerint inkább az anyag melléktermékeit képezték, mint az antianyag.

Az az oka annak, hogy az univerzumban nem csak az antianyag számít, csaknem 100 éve érdekli a tudósok

Feliratkozás a Telegram hírcsatornájára, hogy lépést tartson a legújabb tudományos felfedezésekkel

A helyzet az, hogy a neutrinók sokkal könnyebbekkvarcok és átjut az űrben szinte anélkül, hogy megállnának, hogy bármivel is kölcsönhatásba lépjenek. Mivel azonban az anyag és az antianyag létezik, léteznek mind a közönséges neutrínók, amelyekről tudunk, mind a rendkívül nehéz neutrínók. Ezek a részecskék annyira hatalmasak, hogy csak a nagy robbanás után azonnal jelenlévő hatalmas energiákból és hőmérsékletekből képezhetők ki, amikor az Univerzum nagyon forró és sűrű volt.

Ezen részecskék elkerülhetetlen bomlása kisebbekre ésA stabilabb fajok kicsit több anyaghoz vezethetnek, mint az antianyag-melléktermékek, ami az univerzumunk meglévő szerkezetéhez vezetne, írja a Scientific American.

Szeretné tudni, hogy milyen egyéb titkokat rejt magában az univerzum? Iratkozzon fel a Google Hírek csatornánkra, hogy ne hagyjon ki valami érdekeset!

Tokai Kamioka kísérlet

A Tokai to Kamioka (T2K) elnevezésű kísérlet eredményei azt mutatták, hogy 95% esély van arra, hogy a neutrinók az anyag és az antianyag egyenetlen részévé bomlanak.

Fontos megjegyezni, hogy a túlnyomó többséga neutrinos vagy antineutrinos részecskék áthaladnak a földön, mintha bolygónk nem létezik. Mellesleg, pontosan ennek a képességnek az alapján nevezik a neutrinókat szellemrészecskéknek.

A kísérlet során a tudósok megfigyelték a neutrinókat, amikor 295 kilométert sétáltak a föld alatt, és megváltoztatták fajtájukat - ez egyfajta neutrino képesség, neutrino rezgések. Földalatti detektor Kamioka laboratóriumábanJapánban ez egy 55 000 tonna tiszta vízzel töltött rezervoár. Ha egy neutrinó kölcsönhatásba lép a rezervoárban lévő neutronnal, az eredmény születhet müon (instabil elemi részecskéknegatív elektromos töltés) vagy elektron. A muon-neutrinók és a muon-antineutrinók ezen átalakulása a "tükör" formáikba - elektronikus neutrinókba és elektronikus antineutrinókba - érdekli a tudósokat. Tudjon meg többet arról, hogy mi a muonok és milyen más módszerekkel tudósok keresik a neutrinókat, olvassa el anyagunkban.

Az emberiség még nem képes teljes mértékben tanulmányozni a neutrino részecskéket

Annak érdekében azonban, hogy pontosan megmérjem, hogyanA neutrinók és az antineutrinók nagyon különböznek egymástól, további adatokra és esetleg jövőbeli kísérletekre van szükség. Fontos megérteni, hogy a tudósok nem lesznek képesek teljes mértékben megoldani az űrtartalom problémáját. A helyzet az, hogy ennek az alapvető kérdésnek a megoldásához további követelményekre van szükség: a neutrinóknak és az antineutrinóknak azonos anyagnak kell lenniük. De hogyan lehetséges ez?

Úgy gondolják, hogy az anyag és az antianyag azonosak, a fordított elektromos töltés kivételével. A töltés nélküli neutrinó lehet egyszerre mindkettő.

Ha valóban létezik ilyen lehetőség,akkor megmagyarázhatja, hogy a neutrínók miért olyan könnyűek - kevesebb, mint egy hatodik milliomos elektrontömeg. És ha a neutrinos és az antineutrinos ugyanaz, akkor nem a Higgs-mezõvel való kölcsönhatás következtében kaphatják meg a tömegüket (amely a Higgs-boszonnal társul), mint a legtöbb részecske, hanem a neutrínó rezgései. Ez egyfajta lengés, amely lehetővé teszi a kísérteties részecskék megváltozását - amikor az egyik felemelkedik, a másik esik, és így tovább. A kutatók által gyűjtött adatokat azonban még kétszer ellenőrizni kell. Ezenkívül még nem ismeretes, hogy ezek mennyiben felelnek meg a szemcsék és a részecskék számának megfigyelt eltéréseinek. És mégis lehetetlen, hogy ne érezzen félelmet, fokozatosan kibontakozva az univerzum titkai. Egyetért?