Vấn đề nằm ở đâu
Mỗi hạt đều có một phản hạt mang điện tích trái dấu. Khi gặp nhau, cặp hạt biến mất và chuyển thành bức xạ. Trong Vũ trụ sơ khai nóng bỏng, những cặp hạt như vậy liên tục được sinh ra rồi bị hủy, và theo các quy luật đối xứng, kết quả cuối cùng lẽ ra phải bằng 0.
- Các cặp hạt ra đời
- Các cặp hạt hủy nhau
- Lẽ ra còn bức xạ
- Nhưng còn vật chất
Quy mô của sự mất cân bằng được ước tính như sau: cứ mỗi 1 tỷ cặp hạt hủy lẫn nhau thì có khoảng 1 hạt vật chất thừa. Mọi thứ chúng ta nhìn thấy xung quanh, bao gồm các ngôi sao và chính chúng ta, đều là phần còn lại của lượng dư rất nhỏ này.
Cần những gì
Các điều kiện để sự mất cân bằng có thể xảy ra đã được xây dựng từ lâu. Các định luật tự nhiên phải tác động hơi khác nhau lên vật chất và phản vật chất, phải tồn tại những quá trình làm thay đổi lượng của chúng, và tất cả những điều này phải diễn ra ngoài trạng thái cân bằng.
Điều kiện đầu tiên đã được đáp ứng một phần: các thí nghiệm với một số hạt thực sự cho thấy sự khác biệt nhỏ trong cách chúng ứng xử. Vấn đề là sự khác biệt được tìm thấy hoàn toàn chưa đủ: nó nhỏ hơn hàng triệu lần so với mức cần thiết để giải thích sự mất cân bằng quan sát được.
Sự bất đối xứng đã được đo đạc đáng tin cậy, nhưng nguyên nhân vẫn chưa được tìm ra
Từ đó có thể rút ra kết luận. Việc vật chất còn lại là điều không thể nghi ngờ: chúng ta được cấu tạo từ nó. Nhưng lời giải thích vẫn chưa có, và đây là một trong những bài toán lớn chưa được giải quyết của vật lý học.
Các nhà khoa học đang tìm ở đâu
Các nhà nghiên cứu đang kiểm tra một số hướng: tìm kiếm sự khác biệt lớn hơn trong cách các hạt và phản hạt ứng xử, nghiên cứu neutrino vốn có thể hành xử bất thường, và tìm kiếm những hạt nặng mới từng phân rã trong Vũ trụ sơ khai theo cách tạo ra sự mất cân bằng.
Họ cũng kiểm tra một giả thuyết đơn giản hơn nhiều: biết đâu phản vật chất tồn tại ở đâu đó, chỉ là trong những vùng khác. Cho đến nay, điều này vẫn chưa được xác nhận: ranh giới giữa những vùng như vậy sẽ phát ra bức xạ mạnh do sự hủy cặp, nhưng chưa ai quan sát thấy nó.
Đọc tiếp trong ứng dụng Miqo
Còn 1 phút nữa, rồi đến bài kiểm tra cuối bài. Tìm trong mục “Vũ trụ → Sự khởi đầu của vũ trụ”
Hướng camera điện thoại vào đây để mở App Store hoặc Google Play.
Nguồn
- Các điều kiện cần thiết để lượng vật chất dư thừa xuất hiện được Andrei Sakharov đưa ra vào năm 1967. Sự vi phạm đối xứng quan sát được trong các quá trình đã biết là không đủ để giải thích sự bất đối xứng