Materia şi antimateria sunt asimetrice, o dovedesc experimentele dintr-un laborator japonez

Calculele şi diferitele experimente desfăşurate de-a lungul timpului au dovedit faptul că, la scurt timp după Big Bang, în Univers au apărut cantităţi egale de antimaterie, pentru fiecare particulă de materie formându-se o particulă cu o masă egală, dar cu o încărcătură electrică opusă. Astfel pentru fiecare electron avem un pozitron, pentru fiecare neutrin avem un neutrino şi tot aşa mai departe. Ce înseamnă asta? Cercetătorii explică că întâlnirea dintre materie şi antimaterie se sfârşeşte cu anihilarea reciprocă. 

După cum puteţi remarca suntem aici, iar studiile arată că Universul are în jurlde 14 miliarde de ani; aceste constatări par a intra în contradicţie cu informaţiile pe care vi le-am prezentat mai sus, totuşi, după cum arată o descoperire din anul 1964, oamenii de ştiinţă au reuşit să identifice o explicaţie parţială pentru acest paradox. Astfel, interacţiunile forţelor nucleare slabe ale quarcilor celor două tipuri de materie tind să fie diferite, dar conform observaţiilor, nu îndeajuns de semnificative pentru a explica existenţa noastră, notează Live Science.

• Un mister vechi de aproape 700 de ani, în sfârșit rezolvat
• Un jet cu viteză superluminică, detectat într-o galaxie din Carul Mare

Studiile ulterioare au dovedit că discrepanţa dintre materie şi antimaterie, care nu putea fi explicată anterior, poate fi „completată” prin trimiterea la o clasă de particule numite leptoni, o serie de particule precum electronii, neutrini sau muonii. Astfel, asimetria dintre leptoni şi antileptoni ar putea explica excesul de leptoni şi barioni, particulele care dau o mare parte din masa unui atomi.

Pentru a demonstra această asimetrie, oamenii de ştiinţă care colaborează în cadrul T2K Collaboration au decis să studieze neutrinii şi modul în care aceştia oscilează. Astfel, oamenii de ştiinţă au plecat de la observaţiile că neutrinii şi antineutrinii pot avea trei forme: neutrinul electronului, neutrinul miuonului şi neutrinul taonului, acelaşi lucru fiind valabil şi pentru antineutrini. Totuşi, pentru a trece de la o stare la alta, neutrinii şi antineutrinii au nevoie de timp.

Pentru a putea observa şi studia aceste oscilaţii, oamenii de ştiinţă din cadrul T2K Collaboration folosesc Super Kamiokande, un bazin cu apă aflat în interiorul pământului şi care nu este afectat de către sursele de radiaţii din exterior. Un studiu publicat de către aceşti cercetători arată că există o asimetrie între neutrinii şi antineutrinii cu energie joasă, aceasta fiind responsabilă pentru asimetria dintre materie şi antimaterie care a dus la existenţa Universului aşa cum îl ştim.

Cercetătorii explică faptul că sunt 95% încrezători că datele obţinute despre neutrinii şi antineutrinii cu un nivel de energie scăzut sunt corecte, totuşi, explică faptul că, pe viitor, trebuie să găsească dovezi care să arate dacă şi în ce măsură observaţiile din Super Kamiokande sunt relevante şi pentru neutrini cu un nivel mai mare de energie.

Studiul a fost publicat în Nature.

Citeşte şi: