Wat is het probleem?
Elk deeltje heeft een tegenhanger met de tegenovergestelde lading. Als ze elkaar ontmoeten, verdwijnt het paar en verandert het in straling. In het hete vroege heelal ontstonden en verdwenen zulke paren voortdurend, en volgens symmetrische natuurwetten zou het eindresultaat nul moeten zijn.
- Paren ontstaan
- Paren annihileren
- Straling blijft over
- Maar materie bleef over
De omvang van het onevenwicht wordt zo geschat: tegenover elke miljard paren die elkaar vernietigden, stond ongeveer één extra materiedeeltje. Alles wat we om ons heen zien, inclusief sterren en onszelf, is een overblijfsel van dit minuscule overschot.
Wat daarvoor nodig is
De voorwaarden waaronder een onevenwicht mogelijk is, zijn al lang geleden geformuleerd. De natuurwetten moeten zich iets anders gedragen tegenover materie en antimaterie, er moeten processen bestaan die hun hoeveelheden veranderen, en dit alles moet buiten evenwicht gebeuren.
Aan de eerste voorwaarde is gedeeltelijk voldaan: in experimenten met sommige deeltjes is inderdaad een klein verschil in gedrag te zien. Het probleem is dat het gevonden verschil bij lange na niet groot genoeg is: het is miljoenen keren kleiner dan nodig is voor het waargenomen onevenwicht.
De asymmetrie is betrouwbaar gemeten, maar de oorzaak is niet gevonden
Daaruit volgt deze inschatting. Dat er materie is overgebleven, staat buiten kijf: wij zijn ervan gemaakt. Maar de verklaring ontbreekt, en dit is een van de belangrijkste onopgeloste problemen in de natuurkunde.
Waar onderzoekers zoeken
Onderzoekers bekijken verschillende mogelijkheden: ze zoeken naar sterkere verschillen in het gedrag van deeltjes en antideeltjes, bestuderen neutrino's die zich ongewoon kunnen gedragen, en zoeken naar nieuwe zware deeltjes die in het vroege heelal met een onevenwicht uiteenvielen.
Tegelijk testen ze een heel eenvoudige veronderstelling: misschien bestaat er ergens wel antimaterie, maar dan in andere gebieden. Daarvoor is tot nu toe geen bevestiging: aan de grens van zulke gebieden zou krachtige straling door annihilatie ontstaan, en die zien we niet.
Lees de rest in de Miqo-app
Nog 1 minuut lezen, en aan het eind een quiz. Te vinden onder ‘Ruimte → Het begin van het heelal’
Richt de camera van je telefoon hierop om de App Store of Google Play te openen.
Bronnen
- De voorwaarden die nodig zijn voor het ontstaan van een overschot aan materie werden in 1967 geformuleerd door Andrej Sacharov. De waargenomen schending van de symmetrie in bekende processen is niet voldoende om de asymmetrie te verklaren