Антиматерията се оказа не толкова различна от материята

Международен екип от физици за първи път са успели да измерят точно силата на взаимодействието на антипротони, опитвайки се да разберат в какво се корени асиметрията материя/антиматерия във Вселената.

Експерименът и констатациите са публикувани в списание Nature.

Експериментите са проведени в релативистичния колайдер за тежки йони (Relativistic Heavy Ion Collider - RHIC), който се намира в Националната лаборатория Брукхейвън в САЩ. В RHIC златни йони са ускорени до скорости, близки до светлина, а като резултат от тези сблъсъци за един много кратък период от време се създават условия, при които е била материята скоро след Големия взрив, се разказва в прессъобщение в сайта на лабораторията Брукхейвън.

Според съвремените разбирания в ранната Вселена количеството на частиците и античастиците би трябвало е пораво. Сега обаче няма антиматерия във Вселената. Учените се надяват да разберат каква е причината за тази асиметрия.

При анализа на данните от експеримента в RHIC, изследователите регистрирали следи от силно взаимодействие на двойка антипротони.

Силното взаимодействие е едно от четирите фундаментални взаимодействия в Стандартния модел на елементарните частици - съвременнен физичен модел, който до момента най-добре описва реалността.

Силното взаимодействие свързва кварките и глуоните, образувайки по-тежките частици, наречени адрони, между които са неутроните и протоните. Тази сила предпазва атомните ядра на разпад на протони и неутрони, а самите тях - от разпад на кварки.

На силното взаимодействие са подложени кварките, а негови преносители са глуоните. То ги свързва заедно и така се образуват протоните, неутроните и други частици. Косвено то влияе на връзката на протоните и неутроните в атомните ядра.

Нашата вселена най-вероятно е родена симетрична. По време на Големия взрив, всички частици са безтегловни и всички сили са обединени в единна изначална сила.

При високите енергии и температури, каквито се предполага, че е имало в първите моменти след Големия взрив, всички взаимодействията стават симетрични, т.е.  уеднаквят се, а всички фундаментални физически взаимодействия се сливат. Вселената е в едно единно симетрично състояние и всички взаимодействия са били обединени в една единна изначална суперсила.

След края на периода на експоненциално разширение (инфлационната епоха) обединените дотогава силни и електрослаби взаимодействия се разделят.

Физиците отдавна търсят причината за липсата на антиматерия във Вселената и дали тя не се изразява в това, че силното взаимодействие между античастици може да е малко по-различно от това на "обикновените" частици на материята.

Оказало се, че силното взаимодействието между античастиците е идентично. От това следва, че корените на асиметрията на Вселената - преобладаването на материята над антиматерията в наблюдаемата Вселена трябва да се търси другаде.

Сега физиците имат намерение да започнат сериозно изследване на сложни ядра на атоми антиматерия - антидеутерий, антитритий, антихелий-3 и 4 отново в RHIC.

Още по темата

11/03/2015

Физика

Пет мистерии, които Големият адронен колайдер трябва да разгадае

10/03/2015

Физика

Стандартният модел на елементарните частици

01/03/2015

Физика

Диаграмите на Файнман

19/02/2015

Физика

Бозоните и фундаменталните взаимодействия