Почему во Вселенной преобладает материя

Физики из Университета Висконсин-Мэдисона впервые провели точные измерения неуловимых, почти безмассовых частиц. Это дало им важную подсказку о том, почему в нашей Вселенной преобладает материя, а не антиматерия.

Частицы, называемые антинейтрино, были обнаружены в подземных экспериментах, проведенных близ ядерного реактора в Китае, в пятидесяти километрах к северу от Гонконга. Работа, по оценке журнала Science, заняла второе место в номинации "прорыв года".

Античастицы – почти идентичные близнецы субатомных частиц (электронов, протонов и нейтронов), из которых состоит наш мир. Когда анти-электрон сталкивается с электроном, оба уничтожаются с высвобождением энергии. Так как во Вселенной такая аннигиляция почти не наблюдается, физики считают, что антиматерия исчезающе редка.

В начале времен, вскоре после Большого Взрыва, были созданы как частицы, так и античастицы. Но каким-то образом произошел дисбаланс. Все исследования не дают внятного объяснения преобладания антиматерии над материей и не показывают значимых отличий античастиц от частиц.

Однако вполне возможно, что как раз нейтрино могут обладать необходимыми свойствами, и у них даже могут быть свои античастицы. И именно поэтому физики надеются, что именно нейтрино позволит объяснить отсутствие антиматерии во Вселенной.

Карстен Хигер, профессор физики, и его команда отвечали за большую часть проектирования и разработки антинейтринных детекторов. Строительство было завершено осенью этого года, и начался сбор информации.

Реакторы, по словам Хигера, это богатый источник антинейтрино. И измерение того, как они изменяются за свой короткий путь от реактора к детектору, дает основу для вычисления величины, названной "углом смешения". Она отражает вероятность перехода от одного аромата нейтрино к другому – то есть, попросту, смены типа антинейтрино. Эксперимент показал, что этот угол достаточно велик, хотя ожидалось, что он будет крошечным, а значит, антинейтрино осциллируют.

Ненулевой угол смешения означает, что имеет место нарушение четности и заметная ассимметрия между нейтрино и антинейтрино. А это уже важнейший шаг к объяснению столь неравного соотношения между материей и антиматерией.