Почему материя доминирует над антиматерией

Эксперимент, проведённый при помощи японского ускорителя частиц KEK, расположенного в городе Цукаба, возможно, приведёт к изменению общепринятой модели физики частиц, сообщает New Scientist. Известно, что в первые моменты существования вселенной вся антиматерия прекратила своё существование, будучи вытесненной материей. Предыдущие эксперименты с частицами уже позволили приоткрыть завесу почему материя доминирует над антиматерией. Например, частицы каоны менее подвержены самораспаду нежели антикаоны. Это было вполне теоретически объяснимо с точки зрения стандартной физики частиц как асимметрия слабого взаимодействия.

Но этого было недостаточно для объяснения доминирования материи во Вселенной. Если пользоваться стандартной моделью, в ранней Вселенной должно было бы быть примерно столько же антиматерии как и материи. Большая часть антиматерии столкнулась бы с частицами материи, уничтожив друг друга и породив вплеск радиации, Таким образом, нынешняя Вселенная сейчас была бы наполнена светом и другими типами электромагнитного излучения, а также разрозненными протонами и электронными, неспособными соединяться.

KEK сталкивает электроны с позитронами, создавая нестабильные частицы B-мезоны. Затем, детектор Бэлл (Belle) регистрирует распад B-мезонов. Команда учёных обнаружила, что незаряженные B-мезоны распадаются чаще, чем их античастицы, в то время, как B-мезоны, обладающие зарядом, распадаются реже, чем их античастицы.

По словам Тома Браудера (Tom Browder) из Гавайского университета, стандартная модель предсказует, что асимметрия в обоих случаях будет одинаковой, однако эксперимент показал обратное. Другая группа учёных, проанализировавшая результаты нескольких экспериментов на похожих частицах, Bs-мезонах, пришла к такому же выводу, что в силу нарушения закона четности материя действительно должна доминировать над антиматерией. Bs-мезоны три триллиона раз в секунду превращаются в свои античастицы и возвращаются в исходное состояние частицы перед тем как произойдет распад на другие частицы.

Лука Сильвестрини (Luca Silvestrini) из Государственного института ядерной физики Италии в Риме, принимавший участие в европейском исследовании, говорит, что их результаты более точны, нежели те, что были получены с помощью Belle. Он также добавил, что результаты разных экспериментов могут послужить взаимному подтверждению и продемонстрировать, что наблюдавшиеся эффекты связаны между собой.

Пока что остаётся неясным, действительно ли странное поведение В-мезонов порождает эффект, который даёт доминирование материи во Вселенной. Окончательный ответ на этот вопрос позволит получить запускаемый в этом году в работу Большой Адронный Коллайдер (Large Hadron Collider) в Швейцарии в ЦЕРН (CERN).