Po tym, jak naukowcom z CERN przy pomocy Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) z dużym prawdopodobieństwem udało się odnaleźć bozon Higgsa, ich uwaga skupia się na innych fundamentalnych kwestach dotyczących wszechświata.
>>> Czytaj też: Odkrycie "boskiej cząstki": co to jest bozon Higgsa?
Stare, nurtujące fizyków pytanie o tzw. „boską cząstkę” zastąpiło nowe: dlaczego wszechświat jest zdominowany przez materię, a nie antymaterię?
„Naukowcy z CERN oprócz bozonu Higgsa zajmują się kolejnymi tajemnicami wszechświata, takimi jak relacja pomiędzy materią i antymaterią. Badania nad tą kwestią już zaczynają dawać interesujące wyniki” – mówi Tara Shears, fizyk z Uniwersytetu w Liverpoolu pracująca przy Wielkim Zderzaczu Hadronów.
Antymateria jest lustrzanym odbiciem materii i kiedy obie te siły się spotkają, ulegają anihilacji, wytwarzając energię. Energia pochodząca z antymaterii bardzo często bywała motywem filmów science-fiction – od „Star Treka” po „Anioły i Demony”.
>>> Polecamy: Prezes NCBJ: odkrycie bozonu Higgsa jest jak lot człowieka na księżyc
W teorii każda cząstka materii ma odpowiednik w antymaterii, który jest identyczny pod każdym względem oprócz naładowania. Jest tak od czasu tzw. Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,7 mld lat temu.
Ostatnie wyniki badań w CERN pokazują, że kolizje pomiędzy protonami, które poruszają się prawie z prędkością światła, generują więcej materii niż antymaterii w formie subatomowych cząstek – tzw. mezonów D-zero. Dlaczego jest to ważne?
„W ramach tzw. Modelu Standardowego fizyki cząstek elementarnych bardzo trudno jest wyjaśnić nadmiar materii” – zaznacza dr. Shears.
Naukowcy mają nadzieję, że dzięki obserwacjom ponad miliona mezonów uda im się stworzyć „nową fizykę”, która wykracza poza Model Standardowy cząstek, budowany od lat 60. XX wieku. Przy pomocy Modelu Standardowego bowiem nie można wyjaśnić jednego kluczowego aspektu wszechświata – dlaczego wszechświat składa się prawie całkowicie z materii.
Teoretycy wierzą, że kiedy formował się wszechświat 13,7 mld lat temu, materia i antymateria po uformowaniu się, unicestwiły się wzajemnie podczas wyzwalających ogromne ilości energii kolizji. W jakiś sposób jednak pomiędzy materią i antymaterią pojawiła się asymetria. Prawdopodobnie początkowa niewielka przewaga materii przerodziła się z czasem w jej dominację nad antymaterią we wszechświecie.
Ostatnie wyniki badań w CERN zdają się potwierdzać istnienie owej asymetrii, mówi dr Shears. Badania prowadzono w jednym z czterech podziemnych detektorów Wielkiego Zderzacza Hadronów LHCb, stworzonego specjalnie w celu badania różnic pomiędzy materią i antymaterią.
650 naukowców pracujących z LHCb, będzie analizowało miliony zderzeń cząstek przez następne sześć miesięcy w poszukiwaniu dowodu na to, że w wyniku zderzeń dochodzi do asymetrii i przewagi materii nad antymaterią. To zaś daje nadzieję na odpowiedź na pytanie, dlaczego żyjemy w świecie złożonym z materii, a nie z antymaterii.
