Почему Вселенная не опустела после Большого взрыва? Ученые дали ответ

Почему Вселенная наполнена материей — звездами, планетами, даже нами, — а не осталась пустой? Этот вопрос волнует физиков на протяжении многих лет.

Светлана ЛевченкоАвтор новостей

Согласно теоретическим расчетам, Большой взрыв должен был породить равные количества материи и антиматерии, которые при встрече уничтожают друг друга. Если бы баланс был идеальным, все бы аннигилировало — и ничего бы не осталось. Но какой-то крошечный перевес в пользу материи все же возник, и именно поэтому мы сейчас живем во Вселенной, полной галактик, звезд и планет. Какой именно механизм обеспечил этот перевес — один из главных вопросов современной физики. Два крупнейших нейтринных эксперимента мира впервые объединили свои данные, чтобы приблизиться к ответу на этот вопрос.

Нейтрино — невероятно легкие частицы без электрического заряда, которые непрерывно пронизывают все вокруг, почти ни с чем не взаимодействуя. Именно эта неуловимость делает их идеальным инструментом для проверки фундаментальных законов физики. Существует три типа нейтрино — электронные, мюонные и тау, причем частицы могут превращаться из одного типа в другой — этот процесс называется осцилляцией.

Если нейтрино и их античастицы — антинейтрино — осциллируют по-разному, это может указывать на нарушение так называемой CP-симметрии, принципа, согласно которому материя и антиматерия должны подчиняться одинаковым законам. А нарушение этой симметрии — как раз один из возможных ключей к разгадке.

Американский эксперимент NOvA отправляет пучок нейтрино на 810 километров от ускорителя вблизи Чикаго до детектора массой 14 тысяч тонн в Миннесоте. Японский T2K стреляет нейтринным пучком на 295 километров до гигантского подземного детектора Супер-Камиоканде. У каждого эксперимента есть свои сильные стороны: у NOvA — большая дистанция, у T2K — более интенсивный пучок частиц. Объединив данные, ученые смогли точнее измерить параметры нейтринных осцилляций — и обнаружили признаки того, что нейтрино и антинейтрино действительно ведут себя неодинаково.

«Мы продвинулись в решении огромного, казалось бы, неподъемного вопроса: почему Вселенная все-таки заполнена материей, а не пуста? — говорит профессор Марк Мессье из Университета Индианы. — И наше исследование может стать основой для будущих научных работ. Как физика меня завораживает, что такой грандиозный вопрос можно разбить на маленькие последовательные шаги и вместо оцепенения перед его масштабом реально двигаться к ответу о том, почему мы здесь».

В совместном анализе участвовали сотни ученых из более чем десятка стран. Эта работа не только приближает ответ на один из главных вопросов физики, но и показывает, как будут устроены крупные физические эксперименты будущего — через международное сотрудничество и объединение данных.

Ранее ученые выяснили, что сразу после Большого взрыва Вселенная была удивительно «жидкой».

• космос

Поделиться