Каждому типу частиц соответствует античастица с одинаковой массой и спином.
В первые дни существования Вселенной, вскоре после Большого взрыва, космос был наводнен частицами. Однако не все они были нормальными частицами материи. Каждому типу частиц соответствует античастица с одинаковой массой и спином.
Природа нашей Вселенной проистекает из того факта, что материя существует в несколько большем количестве, чем антиматерия. Однако разница невелика: на каждый миллиард частиц антивещества должен был приходиться миллиард и одна частица материи в ранней Вселенной. Все, что существует - галактики, звезды, планеты, деревья, люди - обязано своим существованием небольшому избытку материи.
Вопрос о том, почему существует антивещество и почему материи немного больше, восходит к 1928 году, когда британский физик Пол Дирак описал поведение электронов. Дирак работал с квантовой механикой и теорией относительности и разработал уравнение, определяющее, как электроны должны взаимодействовать с другими частицами. Уравнение Дирака предсказывает, что для каждого электрона должна быть соответствующая античастица с той же массой, но в остальном она является зеркальным отображением оригинала.
В 1932 году американский физик Карл Д. Андерсон наблюдал след частицы, вызванный космическим лучом, который оказался «чем-то положительно заряженным и имеющим ту же массу, что и электрон». После года экспериментов Андерсон определил, что антиэлектроны существуют, назвал их позитронами и получил за свои усилия Нобелевскую премию по физике.
Двадцать лет спустя физики открыли антипротоны и антинейтроны, проводя эксперименты с ускорителем частиц Bevatron в Калифорнийском университете в Беркли. В 1968 году ученые впервые создали антиатомы, а в 1995 году недалеко от Женевы, Швейцария, физики создали атомы антиводорода, которые существовали достаточно долго, чтобы ученые могли изучить их поведение.
Эти эксперименты до сих пор не позволяют астрономам объяснить асимметрию вещества и антивещества. На будущее запланированы другие важные физические эксперименты с коллайдерами частиц и другими методами. Как теперь материя может быть такой доминирующей? Одна из идей состоит в том, что первичные черные дыры, которые образовались в младенческой вселенной, могли испариться и, таким образом, нарушить симметрию. Другая группа физиков считает, что асимметрия связана с категорией частиц, называемых лептонами, которая включает нейтрино и мюоны.
Нейтрино, кажется, главный виновник. Австрийский физик Вольфганг Паули разработал идею нейтрино в 1930 году, когда он отчаянно искал объяснение процесса, называемого бета-распадом.
В бета-распаде нейтрон распадается на протон и электрон плюс еще кое-что - нейтрино. Поскольку нейтрино минимально взаимодействуют с другими веществами, их очень сложно диагностировать.
Бесчисленное количество нейтрино, произведенных в ядре Солнца, проходит через нас каждую секунду. Ряд физиков полагают, что в ранней Вселенной существовали тяжелые нейтрино, которые могли распасться, что склонило чашу весов к материи.
Какой бы ни была причина такого небольшого количества антивещества в сегодняшней Вселенной, оно существует. Крошечные количества антивещества падают из космических лучей и быстро испаряются при взаимодействии с веществом.
Везде, где происходят столкновения высоких энергий, обязательно присутствует антивещество. Мощная черная дыра в центре Млечного Пути порождает струю антивещества. Граница, где антивещество сталкивается с нормальным веществом, производит гамма-лучи.
Античастицы образуются там, где температура чрезвычайно высока - например, на горизонте событий черной дыры. Если мы когда-нибудь дойдем до точки путешествия вглубь космоса, опасность от антивещества, которое уничтожает материю при столкновении этих двух предметов, будет представлять реальную и в некоторой степени непредсказуемую опасность.
--------------------------------------------------------------------------------------------
Интересно? Помоги каналу своим лайком и подпиской! А так-же ты всегда будешь в курсе того самого момента переселения или открытия новых видов жизни!
--------------------------------------------------------------------------------------------
Когда же наконец свершится космическое переселение? Оставь свое мнение в чате канала!
https://yandex.ru/chat/#/join/f712bb3f-6a46-457a-aec5-b80db7a99c1f
--------------------------------------------------------------------------------------------