Новости дня

11 марта 2020, 14:55

Ученые раскрыли тайну происхождения материи во Вселенной

Фото: ESA/Hubble & NASA

Американские ученые доказали, что преобладание материи над антивеществом можно объяснить процессом образования гипотетических частиц аксионов.

Результаты исследования размещены на сайте препринтов arXiv.org.

Стандартная модель физики элементарных частиц объясняет три фундаментальные силы во Вселенной: электромагнетизм; слабое взаимодействие, удерживающее вместе протоны и нейтроны в ядрах атомов; и сильное взаимодействие, вызывающее разрушение нейтронов. Но она не объясняет существование темной материи и так называемое нарушение СР-симметрии сильного взаимодействия по зарядовому сопряжению C между частицами и античастицами и по симметрии четности P. Для объяснения нарушения СР-симметрии в 1977 году в квантовую хромодинамику – область физики, занимающуюся сильным взаимодействием – было введено понятие аксиона, передает РИА «Новости».

Аксион – это гипотетическая частица, которая в миллиард раз легче протона и редко взаимодействует с обычной материей. Это объясняет, почему они еще не были обнаружены, даже с помощью инструментов, которые позволяют обнаруживать протоны, нейтроны и электроны.

Однако аксион очень удобен для объяснения нарушения СР-симметрии. Он также является хорошим кандидатом на роль частицы для темной материи, которая используется для объяснения скорости вращения галактик – еще одного противоречия Стандартной модели. Если бы галактики вращались с той скоростью, которую они имеют в настоящее время, и силой тяжести только видимых объектов, они разлетелись бы на части. Ученые предполагают, что в галактиках должно быть огромное количество вещества, которое мы не видим. И этим веществом может быть поле аксионов.

Третье фундаментальное противоречие Стандартной модели – дисбаланс между веществом и антивеществом. Согласно Стандартной модели, когда наша Вселенная родилась, одновременно образовавшиеся материя и антивещество должны были уничтожить друг друга. Это означает, что ничто – ни Земля, ни Солнце, ни галактики, ни люди – не должны были существовать. Но все это существует.

В новом исследовании американские ученые Рэймонд Ко (Raymond Co) из Мичиганского университета и Кейсуке Харигая (Keisuke Harigaya) из Института перспективных исследований  доказали, что и для объяснения этого противоречия подходит аксион, если предположить, что эта частица обладает вращением. Ранее физики считали, что на ранней стадии Вселенной, сразу после Большого взрыва, аксионное поле было статичным и начало колебаться при охлаждении Вселенной.

Вместо этого исследователи предполагают, что аксионное поле имело более интересную динамику на этой ранней стадии. Вращение аксионов высвобождало энергию, которая превращалась в барионы – частицы обычного вещества. Это порождало каскадный эффект, на каждом этапе которого вращение аксионов создавало лишь немного больше вещества, чем антивещества. Каждый раз небольшая часть материи – примерно одна 10-миллиардная доля, оставалась для формирования мира, который мы видим сегодня.

«Мы обнаружили, что вращение аксиона может объяснить избыток вещества, найденного во Вселенной. Мы назвали этот механизм аксиогенезом», – заявил Кейсуке Харигая.

«Аксион был впервые предложен физиками-теоретиками, – говорит ученый. – С тех пор физики-теоретики и экспериментаторы, астрофизики и космологи вместе изучали аксион. Мы открыли новую космологическую роль аксиона, связанную с вращением».

«И что интересно в нашей работе, так это то, что аксион дает одновременное объяснение всем трем проблемам в физике элементарных частиц: темной материи, асимметрии вещества и антивещества и проблемы СР-симметрии сильного взаимодействия. Поскольку эти проблемы не изучались одновременно, над этой темой еще нужно поработать», – сказал Рэймонд Ко.

Ученые надеются, что эксперименты по обнаружению аксиона, которые проводятся в разных странах, наконец увенчаются успехом.

Текст: Дмитрий Зубарев

Вам может быть интересно

Сийярто сообщил о переезде оператора «Турецкого потока» в Венгрию
Темы дня

Россия превратила продажу подсанкционного СПГ в рутину

Уже второй российский СПГ-проект начал продавать подсанкционный газ в Китай, причем в том же китайском терминале, что и первый продавец – «Арктик СПГ 2». Это все больше говорит о политических договоренностях на высшем уровне, нежели о коммерческих подвижках самих поставщиков, считают эксперты. Ждать снятия санкций от США по нашему СПГ – утопично.

В России появилось новое поколение героев и защитников

В России отмечается День Героев Отечества. Сегодня праздник приобрел еще большее значение, потому что 2025-й был объявлен Годом защитника Отечества. Как говорят участники СВО, ставшие Героями России, рассказы о подвигах резонируют в душах молодых людей, защитник – это не просто человек с оружием в руках, поэтому полученный боевой опыт необходимо передавать будущим поколениям.

Япония не поддержала план Европы о конфискации российских активов

Эксперт объяснил отказ президента Польши ехать в Киев

Саркози рассказал о «превративших тюрьму в ад» соседях

Новости

СВР раскрыла новую схему воровства Киевом денег Запада

Новая схема Киева по воровству денег связана с поставками артиллерийских боеприпасов ВСУ в рамках «чешской инициативы», сообщает Служба внешней разведки (СВР) России.

Долина прошла психиатрическую экспертизу по делу о квартире

Певица Лариса Долина прошла комплексную психолого-психиатрическую экспертизу в связи с расследованием дела о продаже ее квартиры по указке мошенников, сказано в судебных документах, посвященных разбирательству с покупательницей ее недвижимости Лурье.

Фон дер Ляйен назвала изъятие активов России ключевым для «обороны ЕС»

Председатель Еврокомиссии Урсула фон дер Ляйен назвала экспроприацию российских активов под «репарационный кредит» ключевым актом для защиты Евросоюза.

Российские войска освободили Остаповское в Днепропетровской области

Подразделения группировки «Восток» освободили Остаповское в Днепропетровской области, сообщили в Минобороны.

Сийярто сообщил о переезде оператора «Турецкого потока» в Венгрию

Штаб-квартира компании South Stream Transport B. V., управляющей газопроводом «Турецкий поток» и ранее столкнувшейся с арестом активов в Нидерландах, начинает переезд в Венгрию. Об этом сообщил глава МИД Венгрии Петер Сийярто.

Глава Евросовета попросил США не вмешиваться в дела Европы

Глава Европейского совета Антониу Кошта заявил о недопустимости вмешательства администрации президента США Дональда Трампа в европейские дела, указав на угрозу суверенитету Европы, пишет Guardian.

Лукашенко назвал литовцев и поляков «своими людьми»

Президент Белоруссии Александр Лукашенко в ходе обсуждения ситуации с закрытием литовской границы заявил, что считает литовцев и поляков «своими людьми», с которыми можно договориться без вмешательства третьих стран.

В Ивановской области разбился транспортный самолет Ан-22

Крупные обломки транспортного самолета Ан-22, совершавшего облет после ремонта, обнаружены в районе Уводьского водохранилища в Ивановской области, сообщили в оперативных службах.

Bloomberg: Япония создает «ракетный архипелаг» возле Тайваня

Японские власти разместили новые ракетные и электронные подразделения на островах вблизи Тайваня, усиливая военную инфраструктуру на фоне обострения спора с Китаем, сообщает Bloomberg.

Выбрана самая красивая девочка России

Семилетняя Стелла Крикунова из Воронежа одержала победу в национальном конкурсе красоты и талантов, обойдя 72 участника из регионов России.

Еврокомиссия начала расследование против Google AI

Европейская комиссия начала расследование по подозрению в нарушении Google антимонопольных правил ЕС из-за использования контента издателей и авторов для искусственного интеллекта, пишет Politico.

Стартовый стол для «Ангары» ввели в эксплуатацию на Восточном

На космодроме Восточный введен в эксплуатацию современный стартовый стол для тяжелых ракет-носителей семейства «Ангара», его площадь превышает 45 тыс. кв. метров.
Мнения

Тимофей Бордачёв: США унижают Европу на пользу России

Сегодняшние унижения со стороны США станут для поколения европейских политиков, с которым Россия будет иметь дело в будущем, такой же важной школой жизни, какой Вторая мировая война была для тех, кто мог налаживать диалог с СССР во второй половине XX века.

Алексей Чеснаков: Брюссель строит круговую поруку вокруг воровства российских денег

Неискушенный наблюдатель может задаться вопросом: какая связь между решением об изъятии российских активов и обороной ЕС? Самая что ни на есть прямая.

Владимир Можегов: Белый дом затеял контрреволюцию

«Американская империя», разрушение глобализма и «мир через силу» – вот три главных заявления новой доктрины администрации Трампа. Это, очевидно, отражает реальные взгляды Трампа и звучит достаточно интересно.
Вопрос дня

Почему заблокировали Roblox?

Суть игры, риски и угрозы для детей, позиция Роскомнадзора и мнение экспертов