Нові дані про частинки-привиди підказують, чому Всесвіт не складається з антиматерії

Згідно із законами фізики, матерія й антиматерія поводяться однаково й утворилися в рівних кількостях унаслідок Великого вибуху. Матерія й антиматерія під час взаємодії знищують одна одну і перетворюються на чисту енергію. Це означає, що у Всесвіті не повинно бути нічого, крім енергії. Але це не так і фізики не знають, чому. Також невідомо, чому Всесвіт складається в основному з матерії, а не з антиматерії. Тепер дослідження нейтрино дає деякі підказки, які можуть допомогти розгадати одну з найбільших загадок фізики. Дослідження опубліковано в журналі Nature, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Нейтрино є фундаментальними елементарними частинками, тобто не складаються, як протони та нейтрони, з більш дрібних частинок. Нейтрино називають частинками-привидами, адже вони можуть проходити крізь матерію, практично не взаємодіючи з нею. Щосекунди через тіло людини проходить 100 трильйонів нейтрино. Це найпоширеніші частинки у Всесвіті, які не мають заряду і мають крихітну масу.

Нейтрино, як вважають фізики, є ключем до розгадки деяких таємниць Всесвіту, як-от походження матерії та її переважання в космосі над антиматерією. Нове дослідження проливає світло на різницю в масі між типами нейтрино, що є ключовим питанням, на яке поки що немає відповіді.

Фізикам відомі три типи нейтрино, кожен з яких називається ароматом: електронні нейтрино, мюонні нейтрино і тау-нейтрино. Нейтрино можуть спонтанно змінювати аромат, що називається нейтринними осциляціями. Фізики не знають точні маси трьох типів нейтрино і навіть не знають, який з них найлегший.

Маса нейтрино формується за допомогою комбінації масових станів. Тобто маса одного нейтрино являє собою комбінацію цих станів, але вони не відповідають ароматам. Кожен аромат може являти собою суміш трьох масових станів і перебувати в нормальному або зворотному порядку. У нормальному порядку є два легких стани й один важкий. У зворотному порядку — два важкі стани й один легкий.

Якщо масові стани перебувають у нормальному порядку, то ймовірність того, що мюонні нейтрино перетворюються на електронні нейтрино, вища, а ймовірність того, що мюонні антинейтрино перетворюються на електронні антинейтрино, нижча. При зворотному порядку відбувається зворотне.

Нові дані, отримані під час експериментів з нейтрино, дали змогу визначити точніше різницю мас між масовими станами нейтрино. Фізики також виявили, що немає явної переваги щодо порядку мас. Але якщо зворотний порядок мас правильний, дані вказують на те, що це може бути ключовою причиною того, чому Всесвіт складається з матерії, а не з антиматерії. Це відкриття не є доказом, а радше інтригуючим натяком. Необхідні додаткові дослідження.

Вчені кажуть, що у них з'явилася підказка, яка вказує на те, чому Всесвіт складається в основному з матерії, а не з антиматерії. Якимось чином матерія перемогла антиматерію і завдяки цьому ми існуємо.

Як уже писав Фокус, нейтрино можуть збільшувати виробництво золота в космосі. Фізики з'ясували, що для створення важких металів вирішальне значення має перехід нейтрино з одного типу в інший.

Також Фокус писав про те, що першу відеогру створив фізик, який працював над проектом атомної бомби. Ключовим елементом гри був аналоговий комп'ютер, призначений для розрахунку балістичних траєкторій, який був адаптований для розважальних цілей.