Mistä on kyse
Jokaisella hiukkasella on vastahiukkanen, jolla on vastakkainen sähkövaraus. Kohdatessaan hiukkanen ja vastahiukkanen häviävät ja muuttuvat säteilyksi. Kuumassa varhaisessa maailmankaikkeudessa tällaisia pareja syntyi ja tuhoutui jatkuvasti, ja symmetristen luonnonlakien vallitessa lopputuloksen olisi pitänyt olla nolla.
- Pareja syntyy
- Parit tuhoutuvat
- Jäljelle jää säteilyä
- Mutta ainetta jää
Epätasapainon mittakaavaa arvioidaan näin: jokaista miljardia toisensa tuhonnutta paria kohti jäi jäljelle noin yksi ylimääräinen ainehiukkanen. Kaikki ympärillämme näkemämme, tähdet ja meidät itsemme mukaan lukien, on peräisin tästä mitättömän pienestä ylimäärästä.
Mitä siihen tarvitaan
Epätasapainon syntymisen mahdollistavat ehdot muotoiltiin jo kauan sitten. Luonnonlakien pitäisi kohdella ainetta ja antimateriaa hieman eri tavoin, pitäisi olla olemassa prosesseja, jotka muuttavat niiden määrää, ja kaiken tämän pitäisi tapahtua epätasapainossa.
Ensimmäinen ehto täyttyy osittain: joidenkin hiukkasten kokeissa nähdään todella pieni ero niiden käyttäytymisessä. Ongelma on, ettei havaittu ero riitä alkuunkaan: se on miljoonia kertoja pienempi kuin havaittuun epätasapainoon tarvittaisiin.
Epäsymmetria on mitattu luotettavasti, mutta sen syytä ei tunneta
Tästä päästään päätelmään. Se, että ainetta jäi jäljelle, on kiistatonta: me koostumme siitä. Selitys kuitenkin puuttuu, ja kyseessä on yksi fysiikan suurista ratkaisemattomista ongelmista.
Mihin katseet kohdistuvat
Tutkijat selvittävät useita mahdollisuuksia: he etsivät voimakkaampia eroja hiukkasten ja antihiukkasten käyttäytymisessä, tutkivat epätavallisesti käyttäytyviä neutriinoja ja etsivät uusia raskaita hiukkasia, jotka hajosivat varhaisessa maailmankaikkeudessa aiheuttaen epätasapainon.
Samalla testataan myös paljon yksinkertaisempaa oletusta: entä jos antimateriaa on jossain, vain toisilla alueilla? Toistaiseksi tästä ei ole näyttöä: tällaisten alueiden rajoilla syntyisi annihilaatiosta voimakasta säteilyä, mutta sitä ei havaita.
Lue loppuun Miqo-sovelluksessa
Vielä 1 minuutti, ja lopussa tietovisa. Artikkeli löytyy kohdasta ”Avaruus → Maailmankaikkeuden alku”
Osoita koodia puhelimen kameralla, niin App Store tai Google Play avautuu.
Lähteet
- Aineen ylimäärän syntymiseen tarvittavat ehdot muotoili Andrei Saharov vuonna 1967. Tunnetuissa prosesseissa havaittu symmetrian rikkoutuminen ei riitä selittämään epäsymmetriaa