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

МВД объявило в розыск бывшего и.о. министра обороны Украины Коваля
Темы дня

Зеленский официально стал военным преступником

МВД объявило президента Украины Владимира Зеленского в розыск по уголовной статье. В России Зеленского обвиняли в организации атак на Крым, реанимации нацизма и обстрелах приграничных российских областей. Эксперты полагают, что он может быть причастен и к недавнему теракту в «Крокусе». МВД также объявило в розыск экс-президента Украины Петра Порошенко. Почему это произошло только сейчас и каковы юридические последствия решения?

В западном саммите по Украине немало полезного для России

Так называемая мирная конференция по Украине в Швейцарии изначально задумывалась как политический удар по России. Но ситуация на фронте расставила все по местам: саммит, на котором представитель Москвы присутствовать не будет, в итоге принесет пользу именно России.

В Британии назвали причину молниеносного продвижения российских войск

Блогеры отреагировали на объявление в розыск Зеленского

Раскрывший «тайну» схождения Благодатного огня журналист оправдан

Новости

Минобороны показало уничтожение танка Abrams высокоточным «Краснополем»

Операторы FPV-дронов и артиллеристы группировки войск «Центр» уничтожили снарядом «Краснополь» американский танк M1 «Abrams» и БМП «Брэдли» в зоне проведения СВО, сообщили в Министерстве обороны России.

Автомобиль с мигрантами во время погони упал в котлован в Петербурге

Каршеринговый автомобиль с тремя мигрантами упал в котлован во время преследования его инспекторами ДПС на Московском шоссе в Санкт-Петербурге, двое пострадавших госпитализированы, сообщило главное управление МВД по городу и Ленобласти.

Жители Германии высмеяли Бербок за угрозы в адрес России

Немцы высмеяли выступление главы МИД Германии Анналены Бербок на канале ARD, где она обвинила Россию в якобы доказанной кибератаке на страну и пригрозила последствиями.

Экс-разведчик заявил о подготовке ЦРУ переворота у границ России

Центральное разведывательное управление США готовит государственный переворот в Грузии, беспорядки в Тбилиси будут продолжаться по нарастающей, заявил бывший американский разведчик Скотт Риттер в интервью журналисту Гарланду Никсону.

В США призвали Украину срочно отказаться от части территорий

В ходе потенциальных мирных переговоров с Россией Украине придется отказаться от некоторых территорий, чтобы сохранить контроль над частью страны, заявил подполковник армии США в отставке Дэниел Дэвис на YouTube-канале Daniel Davis / Deep Dive.

Концерт барда Сергея Никитина отменили в Москве

Посвященный 80-летию барда Сергея Никитина концерт, запланированный на 13 июня в московском Центре авторской песни, отменен по просьбе исполнителя после скандальных сообщений о якобы спонсировании им ВСУ.

На Украине назвали Минобороны токсичным местом

Министерство обороны Украины стало ведомством, которому из-за коррупции будет трудно восстановить доверие общества, оно постоянно находится под наблюдением из-за бюджета, заявила советник заместителя украинского министра обороны Дана Яровая в эфире телеканала «Эспрессо».

В МИД заявили о серьезной подготовке НАТО к конфликту с Россией

Учения НАТО Steadfast Defender 2024 демонстрируют серьезную подготовку альянса к возможному противостоянию с Россией, заявила спикер МИД Мария Захарова.

СК возбудил дело по факту выселения мигрантом дочки бойца СВО

Следственный комитет возбудил уголовное дело по факту мошенничества в крупном размере в связи с обращением о нарушении жилищных прав дочери участника СВО 14-летней жительницы села Самарское, сообщили в Следственном комитете.

ВС России за неделю нанесли 25 групповых ударов по украинским объектам энергетики

Российские войска нанесли 25 групповых ударов высокоточным оружием и беспилотными летательными аппаратами по украинским объектам энергетики и предприятиям ВПК, сообщил официальный представитель Министерства обороны России генерал-лейтенант Игорь Конашенков.

Минздрав обновил информацию о рисках применения ибупрофена

Министерство здравоохранения России рекомендовало производителям препаратов с действующим веществом ибупрофен изменить инструкции и добавить информацию о новых рисках развития заболеваний, следует из письма ведомства, опубликованное в госреестре лекарств.

Раскрывший «тайну» схождения Благодатного огня журналист оправдан

Суд Афин оправдал греческого журналиста Димитриса Аликакоса, который раскрыл тайну схождения Благодатного огня, он опубликовал признание хранителя и настоятеля Храма Гроба Господня в Иерусалиме архиепископа Исидора о том, что он сам зажигает огонь.
Мнения

Игорь Караулов: Спор «красных» и «белых» отстал от жизни

Российское государство отстаивает традиционные ценности, но это не исключительно ценности «России, которую мы потеряли». Это ценности семьи, Отечества, традиционных религий, но это и ценности труда, справедливости, солидарности. И «красные», и «белые» найдут здесь то, что им дорого.

Игорь Переверзев: Зачем в Средней Азии любезно принимали Кэмерона

Эмиссары приезжают и уезжают. Встречают их в Средней Азии гостеприимно. Потому что в местных обычаях встречать гостеприимно даже врагов. Угрожать эмиссарам в действительности есть чем. Но без России региону не обойтись.

Сергей Худиев: Виктор Орбан провозгласил крах либеральной гегемонии

Любой глобальный проект через какое-то время начинает разваливаться. Оно и к лучшему – глобальной диктатуры нам еще не хватало. Мир суверенных наций, о котором говорит Орбан, определенно не будет раем – но он не будет и прогрессивно-либеральной антиутопией, которая даже на ранних стадиях выглядит довольно жутко.
Вопрос дня

Что известно о новом главкоме ВСУ Александре Сырском?