Вход

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

Наука и Факты, рейтинги и лайфхаки


Антиматерия за стеной

 Ученые предложили механизм разрушения «стенок» между материей и антиматерией в ранней Вселенной, обеспечивших возникновение нашего домена Вселенной.

Почему наша Вселенная состоит из материи?

Российские космологи попытались решить одну из главных загадок нашей Вселенной – почему в ней практически нет антиматерии и почему она состоит практически полностью только из материи. Такому преобладанию материи над антиматерией мы обязаны своим существованием. Ведь если при рождении Вселенной количество материи и антиматерии было бы одинаково, то они бы взаимно уничтожили друг друга в процессе аннигиляции. Таким образом, современная Вселенная просто бы не возникла. Этот факт необъясним с точки зрения современной теории микромира – Стандартной модели. Согласно которой следует, что ранняя Вселенная была симметрична, и антиматерии в ней возникло столько же, сколько и материи. Однако существует несколько гипотез о том, как такая асимметрия могла возникнуть.

Фото звёздного неба с большим разрешением сделано космическим телескопом Хаббл

Возможно, какие-то из Галактик на этом фото состоят из антиматерии.

Домены

Одна из теорий заключается в том, что мы живём в огромной области пространства, заполненной материей, но где-то далеко во Вселенной существуют и другие области, состоящие либо из антиматерии, либо из материи. Эти области получили название доменов. Они случайным образом возникли в самом начале развития Вселенной, а затем расширились до современных размеров. Однако, чтобы материя и антиматерия из соседних доменов не уничтожили друг друга, эти домены должны быть разделены неким барьером – доменной стенкой. Это понятие пришло в космологию из материаловедения, где так называют границы между областями с различными направлениями намагниченности в магнетиках, также называемых доменами.

Что же привело к такой картине мироздания? Предположим, что в ранней Вселенной существовало некое поле, которое имело некое значение – пусть это будет условный ноль. В результате случайного процесса, как говорят физики, спонтанного нарушения симметрии, в каких-то областях пространства (доменах) поле приняло отрицательное значение, условно «–1», а в каких-то положительное – условно «+1». Это привело к тому, что в одних доменах рождалась в основном материя, а в других – антиматерия. А там, где эти домены соприкасаются, поле плавно меняет своё значение от «–1» до «+1». Такая переходная область и есть доменная стенка. Причем в ней гравитация не притягивает, а отталкивает, обеспечивая надёжное разделение доменов.

Не пропусти!  Учёным удалось «выключить» чувство голода

Доменные стенки испортят Вселенную

Гипотеза очень красивая, но у неё есть существенная проблема: астрономы не наблюдают доменные стенки в современной Вселенной. Теория предсказывает, что они должны содержать огромное количество энергии, а, значит, должны приводить к тому, что физические свойства Вселенной не будут одинаковы во всех направлениях (изотропны). В частности гравитация и температура реликтового излучения будут зависеть от направления наблюдения – будут анизотропными. Как пошутили авторы работы: «доменные стенки испортят нашу Вселенную». А это не было обнаружено. Поэтому целый ряд космологов, в том числе академик В. А. Рубаков, считают эту гипотезу, скорее всего, «запрещённой». Однако её сторонники пытаются найти решение проблемы.

Космологи из Лаборатории космологии и элементарных частиц Новосибирского государственного университета, возглавляемой доктором физ.-мат. наук Александром Долговым, предложили механизм разрушения доменных стенок, начинающийся ещё на стадии инфляционного расширения Вселенной. Поле, породившее домены исчезает, так  что к настоящему времени стенки перестают существовать, но сами домены вещества и антивещества сохраняются. Причём численные расчёты показывают, что достаточно толстые стенки при определённых параметрах могут предварительно возрасти до космологических масштабов. Возникшая переходная область продолжает разделять домены с материей и антиматерией даже после исчезновения поля, уберегая их от гибели.

В дальнейшем новосибирские физики планируют продолжить свои исследования. Они хотят получить количественные предсказания, чтобы можно было сравнить их с результатами астрономических наблюдений. В частности, они хотят понять, на каком минимальном расстоянии от нас могут находиться домены антиматерии. В оптимистичном сценарии это, возможно, «всего» несколько сотен миллионов световых лет. Как знать, вдруг какое-нибудь далёкое скопление галактик, которое астрономы наблюдают уже много лет, на самом деле состоит из антиматерии.

Источник

Не пропусти!  Самый быстрый и самый роскошный автомобиль
Зачет(19)Пересдача()

Подписаться на интересные факты



Комментарии к статье "Антиматерия за стеной"


Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

X