Почему во Вселенной больше вещества, чем антивещества?

Детектор нейтрино Super-K, расположенный в шахте, залитой пятидесятью тысячами тонн воды, зафиксировал абсолютно новый вид превращения элементарной частицы. Ученым удалось увидеть как мюонное нейтрино стало электронным.

Группа ученых, проводила эксперимент Т2К (Tokai-to-Kamioka) на японском ускорителе J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) в городе Токае (Япония). Виктор Матвеев — директор Института ядерных исследований (ИЯИ) Российской академии наук, академик-секретарь Отделения физических наук РАН утверждает, что эксперимент может рассказать, почему во Вселенной после Большого взрыва осталось больше вещества, чем антивещества. В частности, какую роль в процессе исчезновения вещества играет нейтрино.

Согласно теории, у каждой материальной частицы, представленной во Вселенной, есть античастица. Примером могут послужить положительные и отрицательные нейтроны, которые при столкновении дают энергию. Обе частицы одинаковы по массе, но имеют разный заряд.

Таким образом, при Большом взрыве, по идее, должно было образоваться равное количество вещества и антивещества, однако, не известно по каким причинам, при возникновении Вселенной антивещества не осталось, и произошел «перекос» или барионная асимметрия.

Причина возникновения такой асимметрии пока не найдена, однако ведутся работы по воссозданию Большого взрыва и получению антиматерии на Большом Адронном Коллайдере.

По одной из гипотез, вещество вытеснило антивещество то ли в период взрыва, то ли сразу после него. Также, ученые не исключают, что существуют антимиры, где можно найти антивещество. Исследователи Т2К полагают, что эксперименты с нейтрино смогут объяснить, почему это происходит.

Нейтрино представляют собой очень легкие частицы, которые легко проникают сквозь любое вещество. Одно время предполагалось, что они совсем не имеют массы. Согласно данным ИЯИ РАН масса у нейтрино все-таки есть, она меньше, чем 1/100 000 электрона.

На сегодняшний день, открыто три вида нейтрино: электронные, мюонные и тау. Ранее было известно, о переходах двух видов нейтрино. Теперь открыли, что все три вида могут «превращаться».

Последнее превращение или осицилляция из мюонного нейтрино в электронный было зафиксировано с помощью детектора в шахте с водой.

Таким образом, третье открытие сделало возможным объяснение по переходу одного вещества в другое, возможно, при участии нейтрино и произошел тот самый «перекос» вещества.

По словам ученых, такие переходы между тремя видами возможны при достаточной степени свободы.

Дейв Уарк – участник эксперимента признался, что могут существовать неизвестные законы физики, которые могли бы объяснить переход из одного вида в другой.

В то же время, ученые ЦЕРНа бьются над этой же задачей и успешно фиксируют антиводород и изучают на его примере антиматерию.

В 2000 году, в ЦЕРНе был запущен антипротонный деселератор (Antiproton Decelerator) – устройство, способное замедлить антипротоны.

Уже в 2002 было добыто первое доказательство существования антивещества – первые пятьдесят тысяч атомов антиводорода, однако удержать ни один из них не удалось.

Недавно, те же ученые ЦЕРНа зафиксировали антиводород, «поймав» его в «магнитной бутылке» уже на 16 минут.

Синтезированные из взаимодействия позитронов, деселератора и антипротонов, полученные атомы антиматерии – электрически нейтральны. Однако они обладают магнитными свойствами, но не такими выраженными. Таким образом, удалось зафиксировать антивещество, предотвратив его взаимодействие с веществом.

Источник:  http://www.lenta.ru