Чому існує Всесвіт: є наукова причина

Чому існує світ? Чому ми бачимо зорі, відчуваємо тепло Сонця, дихаємо повітрям – замість того, щоб панувала порожнеча? Це запитання століттями ставили собі філософи, поети й мислителі, але відповісти на нього змогла лише сучасна наука. Всесвіт, кажуть учені, тримається на крихітній випадковості – незначній, але фатальній перевазі матерії над антиматерією.

Відео дня

Саме ця мікроскопічна асиметрія у перші миті після Великого вибуху вирішила, що буде світло, зірки й життя, а не лише нескінченне ніщо. І в цьому – найбільший парадокс і найбільше диво нашого існування. Деталі розповіло видання LiveScience.

Матерія і антиматерія

Усі відомі нам речі складаються з матерії – електронів, протонів і нейтронів. Їм протистоїть антиматерія, яка має ті ж властивості, але протилежний електричний заряд. Коли частинки матерії та антиматерії стикаються, вони миттєво знищують одна одну, випромінюючи енергію у вигляді гамма-променів.

За теорією, під час Великого вибуху обидві форми речовини виникли у рівних кількостях. Але сучасний Всесвіт практично повністю складається з матерії, а антиматерія залишилася надзвичайно рідкісною. Це одна з найбільших загадок космології.

Передбачення Дірака

Антиматерію майже сто років тому передбачив англійський фізик Пол Дірак, і з 1930-х років її існування підтверджене експериментально. Сьогодні науковці можуть створювати її в колайдерах, як-от на Великому адронному колайдері. Але залишається невирішеним питання: чому у Всесвіті переважає матерія?

Фізик Паскуале Ді Барі з Університету Саутгемптона пояснює: якщо б кількість матерії та антиматерії була справді однаковою, усе, що ми бачимо, давно б зникло у спалахах анігіляції. Отже, одразу після Великого вибуху мало відбутися дуже невелике порушення симетрії, яке й визначило долю Всесвіту.

Асиметрія, що врятувала світ

"Ми вважаємо, що Всесвіт почався з рівної кількості матерії й антиматерії, але дуже швидко перевагу отримала матерія", – зазначила Тара Шірз, фізикиня з Ліверпуля. Для цього потрібна була "дуже невелика різниця у поведінці матерії та антиматерії". Саме вона дозволила нашому світу вижити.

Але що це за різниця? Вона не передбачена й досі не пояснена. Це відома проблема асиметрії матерії та антиматерії, над розв’язанням якої працюють фізики усього світу.

Космічні залишки

Ді Барі підрахував, що на початку матерії й антиматерії могло бути мільярди разів більше, ніж тепер. Після масової анігіляції залишилася лише невелика частка – саме з неї складаються зірки, планети й ми з вами. "Ми створені з космічних залишків", – образно поясив вчений.

Цю проблему намагався пояснити радянський фізик Андрій Сахаров. У 1967 році він висунув ідею, що частинки матерії та антиматерії не є абсолютно симетричними: вони можуть по-різному реагувати на фундаментальні сили. Це явище відоме як порушення C і CP-симетрії. Загальні принципи відомі, але деталі залишаються загадкою.

"Є багато можливих пояснень, але головне завдання науки – експериментально відрізнити їх одне від одного", – пояснив Раймонд Волкас із Мельбурнського університету.

Таким чином, ми існуємо завдяки крихітному порушенню рівноваги у Всесвіті. Чому саме матерія, а не антиматерія, отримала перевагу – одне з головних питань сучасної фізики. Але факт залишається фактом: усе, що ми бачимо довкола, – це наслідок тієї крихітної космічної нерівності, яка колись врятувала світ від небуття.

Раніше OBOZ.UA розповідав, що вчені виявили ознаки тривимірності часу.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.