Распад особых частиц может объяснить, почему существует наша Вселенная

Научная группа из Института Цзундао Ли представила революционное теоретическое исследование, предлагающее новый взгляд на фундаментальную космологическую проблему — непропорциональное соотношение материи и антиматерии в наблюдаемой Вселенной.

Физическая модель Большого взрыва предполагает, что на заре формирования космоса материя и антиматерия должны были возникнуть в идентичных количествах. Тем не менее, окружающий нас мир демонстрирует явное преобладание обычной материи, что десятилетиями озадачивало научное сообщество.

Центральным элементом нового исследования стали очарованные барионы — особый класс субатомных частиц, характеризующихся крайней нестабильностью. Согласно расчетам китайских физиков, механизмы распада этих частиц могут существенно отличаться от процессов распада их антиматериальных двойников. Применив комплексный математический аппарат для симуляции данных процессов, исследователи выявили, что дифференциация между поведением материи и антиматерии может превышать прежние теоретические оценки в десятикратном размере.

Исследование акцентирует внимание на феномене перерассеяния в конечном состоянии — процессе, при котором продукты распада частицы вступают во вторичные взаимодействия непосредственно после первичной дезинтеграции. Эти мимолетные интеракции способны вносить минимальные коррективы в итоговый результат, которые, накапливаясь в космических масштабах, потенциально обеспечили доминирование материи над антиматерией.

Данный механизм непосредственно связан с нарушением CP-симметрии — физического постулата, утверждающего зеркальную идентичность поведения материи и антиматерии. В определенных сценариях эта симметрия нарушается, создавая микроскопическое преимущество для материи. Без подобной асимметрии взаимная аннигиляция материи и антиматерии после Большого взрыва привела бы к формированию безвещественной Вселенной.

Примечательно, что выдвинутая гипотеза поддается экспериментальной проверке. Современные коллайдеры частиц, включая LHCb в европейском ЦЕРНе и японский Belle II, уже обладают техническими возможностями для регистрации подобных явлений. Разрабатываемый в Китае ускоритель Super Tau-Charm Facility значительно расширит инструментарий для исследования этих процессов.

Ученые разработали диаграммы, иллюстрирующие механизм, посредством которого дезинтеграция очарованных барионов может обусловливать формирование избыточной материи, что впоследствии позволило сформироваться звездным системам, планетарным телам и прочим космическим объектам.

Данное теоретическое открытие может стать ключевым звеном в понимании фундаментальной асимметрии Вселенной, объясняя, почему материальный мир получил преимущество над антиматерией, что в конечном итоге создало условия для существования всего наблюдаемого космоса и нас самих.

Источник: Techno-Science.net