Материя и антиматерия: симметрия, аннигиляция и космический дисбаланс

Схема к статье «Материя и антиматерия: симметрия, аннигиляция и космический дисбаланс»: Почему вокруг почти одна материя, Аннигиляция сохраняет энергию и квантовые числа, Позитрон имеет ту же массу, что электрон, но… Статьи
В статье рассматривается вечная борьба двух миров - материи и антиматерии, их свойства и влияние на Вселенную.

Стандартная модель содержит CP-нарушение, но его известной величины не хватает, поэтому физики ищут новые процессы в нейтрино, тяжёлых частицах и ранней космологии. Механизм этой асимметрии должен нарушать определённые симметрии и выходить из равновесия; окончательного подтверждённого сценария пока нет.

Почему вокруг почти одна материя

Ранняя горячая Вселенная производила пары. Небольшой избыток барионов — примерно одна дополнительная частица материи на огромное число пар — остался после взаимной аннигиляции и образовал звёзды и людей.

Для возникновения асимметрии нужны нарушение барионного числа, C- и CP-симметрий и неравновесные условия.

Аннигиляция сохраняет энергию и квантовые числа

Частица и античастица могут превратиться в фотоны или другие допустимые частицы, причём энергия и импульс сохраняются: это не исчезновение без следа. Обратные процессы создают пары в ускорителях и космических лучах. Ранняя Вселенная создавала их почти симметрично, однако небольшой избыток вещества пережил аннигиляцию.

Антиматерия используется в ПЭТ и исследованиях, но хранится в ничтожных количествах. Она не является бесплатным источником энергии: сначала её нужно произвести с большими потерями. Главная загадка — не «война миров», а происхождение малого космического дисбаланса.

Оцените статью
Маяк Науки
Добавить комментарий

два × два =

Маяк НаукиПроверенные объяснения о мире вокруг нас.