I de första få ögonblicken av universum skapades enorma mängder av både materia och antimateria, och sedan ögonblick senare kombinerades och förstördes för att generera energin som drev utbyggnaden av universum. Men av någon anledning fanns det en oändlig mängd mer materia än antimateria. Allt vi ser idag var den lilla fraktionen av materien som återstod.
Men varför? Varför fanns det mer materia än antimateria direkt efter Big Bang? Forskare från University of Melbourne tror att de kan ha en inblick.
Bara för att ge dig en uppfattning om omfattningen av forskarnas mysterium, här är docent Martin Sevior vid University of Melborne's School of Physics:
”Vårt universum består nästan helt av materia. Även om vi är helt vana vid den här idén, stämmer det inte med våra idéer om hur massa och energi interagerar. Enligt dessa teorier borde det inte finnas tillräckligt med massa för att möjliggöra bildandet av stjärnor och därmed liv. ”
”I vår standardmodell för partikelfysik är materia och antimaterre nästan identiska. Följaktligen när de blandas i det tidiga universumet förintas de varandra och lämnar mycket lite för att bilda stjärnor och galaxer. Modellen kommer inte nära för att förklara skillnaden mellan materia och antimateria vi ser i naturen. Obalansen är en biljon gånger större än modellen förutspår. ”
Om modellen förutsäger att materia och antimateria borde ha fullständigt förintat varandra, varför är det där? något, och inte ingenting?
Forskarna har använt KEK-partikelaccelerator i Japan för att skapa speciella partiklar som kallas B-mesoner. Och det är dessa partiklar som kan ge svaret.
Mesoner är partiklar som består av en kvark och en antikvark. De är bundna samman av den starka kärnkraften och kretsar runt varandra, som jorden och månen. På grund av kvantmekanik kan kvarken och antikvarken bara kretsa varandra på mycket specifika sätt beroende på partiklarnas massa.
En B-meson är en särskilt tung partikel, med mer än 5 gånger massan för en proton, nästan helt beroende på massan av B-kvarken. Och det är dessa B-mesoner som kräver de kraftfullaste partikelacceleratorerna för att generera dem.
I KEK-acceleratorn kunde forskarna skapa både regelbundna ämnen B-mesoner och anti-B-mesoner och se hur de ruttnade.
”Vi tittade på hur B-mesoner förfaller i motsats till hur anti-B-mesoner förfaller. Vad vi finner är att det finns små skillnader i dessa processer. Medan de flesta av våra mätningar bekräftar förutsägelser om standardmodellen för partikelfysik, verkar det här nya resultatet vara oenighet. ”
Under de första få ögonblicken av universum kan anti-B-mesonerna ha förfallit annorlunda än deras vanliga materia motsvarigheter. När alla förintelser var fullständiga fanns det fortfarande tillräckligt med material kvar för att ge oss alla stjärnor, planeter och galaxer vi ser idag.
Originalkälla: University of Melbourne News Release
