Физики возродили 150-летнюю теорию "узлов" для объяснения тайны асимметрии материи и антиматерии

По разным причинам в прошлом физики предлагали теории, которые сейчас считаются невозможными и которые противоречат современным знаниям. Но иногда такие теории наоборот полезны для того, чтобы проложить путь для решения современных загадок физики. Авторы статьи, опубликованной в журнале Physical Review Letters, предложили новую интерпретацию теории 1867 года, описывающей атомы как "узлы" в эфире. Физики не говорят, что эфир, гипотетическая среда во Вселенной из древней и средневековой науки, существует. Вместо этого физики рассматривают версию истории Вселенной, где космические узлы энергии медленно распутывались, образуя материю, какой мы ее знаем сегодня, пишет Gizmodo.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

У всей материи во Вселенной есть близнец под названием антиматерия. Считается, что после Большого взрыва частицы материи и антиматерии должны были уничтожить друг друга, оставив после себя лишь Вселенную, наполненную энергией и излучением. Физики не знают почему это не произошло и почему материи стало больше, чем антиматерии. Это привело к появлению всего, что мы видим вокруг, включая наше собственное физическое существование. Ученые создали разные объяснения этого парадокса, известного как асимметрия материи-антиматерии, но однозначного решения не существует.

Физик Уильям Томсон считал, что атомы представляют собой узлы, математически определяемые как замкнутые кривые, вложенные в трехмерное пространство. В новой интерпретации этой теории 1867 года физики применили идею узлов к волновым пакетам энергии, распространяющимся по ранней Вселенной. После Большого взрыва серия фазовых переходов привела к образованию трещин в пространстве, оставив после себя нитевидные дефекты взрыва, считают ученые.

Космические узлы образуются, когда эти нити запутываются в результате расширения и сжатия пространства-времени. В конечном итоге узлы распутываются благодаря квантовому туннелированию. Это явление, позволяющее частицам, словно призракам, проходить сквозь барьеры в квантовом мире, говорят авторы статьи.

Если бы эти узлы имели небольшой перекос в сторону материи по сравнению с антиматерией, их распутывание могло бы помочь объяснить дисбаланс между материей и антиматерией. Тщательное математическое исследование этой гипотезы подтвердило, что это предположение по крайней мере в теории верно.

Физики считают, что коллапс улов порождает множество частиц. Эти частицы включают в себя разновидность нейтрино, частиц без заряда и с массой близкой к нулевой. Распад нейтрино может естественным образом создавать дисбаланс между материей и антиматерией.

Тяжелые нейтрино распадаются на более легкие частицы, такие как электроны и фотоны, создавая вторичный каскад, который разогревает Вселенную. В этом смысле нейтрино являются родителями всей материи во Вселенной, включая наши собственные тела, в то время как узлы можно считать нашими дедушками и бабушками всей материи, утверждают авторы статьи.

Но физики признают, что на данный момент эта теория остается лишь теорией. Но их расчеты показывают, что коллапсирующие космические узлы должны оставлять после себя космические струны, то есть структуры, которые должны быть обнаружены обсерваториями гравитационных волн.

Как уже писал Фокус, новое исследование нейтрино позволило физикам приблизиться к пониманию того, почему во Вселенной преобладает материя, а не антиматерия.

Также Фокус писал о том, что в 18 световых годах от нас обнаружена планета похожая на Землю и там могут жить инопланетяне. Астрономы обнаружили новую планету класса супер-Земля, которая, как предполагается является каменистым миром, который находится в зоне обитаемости своей звезды.