A világ második legnagyobb részecskegyorsítójában amerikai tudósok legújabb eredményeik szerint megtalálni vélik az anyag létezésének okát. Az eddigi legelfogadottabb elméletek szerint ugyanis az ősrobbanás során nem keletkezhetett elegendő matéria a világegyetem létrejöttéhez, a mostani új adatok azonban választ adhatnak arra, hogy miként dominálhat jelenleg az anyag és nem az antianyag az általunk ismert univerzumben.
Egy matematikailag pontos univerzumban nem léteznénk. Einstein általános relativitás elméletéből és kvantummechanikai tudásunkból következően ugyanis a világegyetem létrejötte során egyenlő mennyiségű anyag és antianyag keletkezhetett. Ezek azonban egyesülve rettenetes mennyiségű energiát szabadítanának fel és azonnal megsemmisülnének, így biztosan nem keletkezhetne sem anyag, sem bolygó, sem ember. A fizikusok legnagyobb megrökönyödésére azonban a világ nagyon is létezőnek tűnik, ráadásul jelenlegi ismereteink szerint többségében anyag és nem antianyag alkotja. A jelenség magyarázatára már számos elmélet született, igazolni azonban mostanáig egyiket sem sikerült biztosan.
Az anyagból álló világ tudományos megértéséhez a kulcs az úgynevezett CP-sértés lehet. Ennek értelmében az anyag-antianyag átalakulás nem teljesen szimmetrikus, és a mérleg némileg az anyag javára billen, ami a Nagy Bumm utáni néhány pillanatban meghatározhatta az anyagi világ létrejöttét. Ennek felfedezése már 1980-ban Nobel-díjat ért, azonban az akkori kísérletek nem tudták döntően meghatározni, hogy melyik részecske lehet a felelős az asszimetriáért és az anyag létrejöttéért.
Amerikai kutatók az úgynevezett DZero együttműködés keretében igyekeznek megérteni az anyag alapvető tulajdonságait. A Fermilab Tevatron ütköztetőben végzett kísérleteik során protonok és antiprotonok ütköztetésekkor pedig megfigyelték, hogy rendre több müont kaptak, mint antimüont. Tehát egy anyag-antianyag párban némileg az anyag dominált, nagyjából egy százalék előnnyel. Ez pedig elegendő különbség ahhoz, hogy anyaggal lássa el a fiatal világegyetemet és kifogást adjon a fizikusoknak, hogy miért létezik az univerzum.
A tudósok most megjelent cikkükben meg is magyarázzák a jelenséget, szerintük ugyanis az úgynevezett semleges B-mezonok a felelősek az asszimetriáert és a több anyagért. Ezek a részecskék ugyanis meglehetősen határozatlanok, másodpercenként milliárdszor változnak anyag és antianyag állapotuk között. Emellett nem túl hosszú életűek, bomlásuk során pedig müonok keletkeznek, amik leginkább egy kövér elektronhoz hasonlatosak. Ha pedig a B-mezonok némileg több időt töltenek részecske állapotban és antirészecske állapotuk egy kissé rövidebb, akkor elbomlásuk során végül nagyobb eséllyel keletkezik müon, mint antimüon.
Ezt a müon-antimüon különbséget sikerült most minden eddiginél pontosabban megmérni, ami kulcsfontosságú lehet az anyag kialakulásának megértéséhez. A kutatók az LHC még nagyobb kapacitását kihasználva remélik majd igazolni a mostani méréseket. Addig is, ahogy Joe Lykken, elméleti fizikus, a Fermilab munkatársa fogalmazott: "azért nem mondanám, hogy ez a bejelentés egyenértékű Isten arcának megpillantásával, de Isten lábujja még lehet belőle".
Forrás:
The Great Beyond
The New York Times
Képek: 1) "Big Bang Theory" http://rampant-mac.com/wp/?p=192, 2) Egy ívet leíró pion ami egy müonná bomlik, ez egy spirált ír a képen balra fent, majd végül egy elektronná bomlik és távozik jobbra fel. particlephysics.ac.uk
Utolsó hozzászólások