Фізики відродили 150-річну теорію "вузлів" для пояснення таємниці асиметрії матерії та антиматерії

З різних причин у минулому фізики пропонували теорії, які зараз вважаються неможливими і які суперечать сучасним знанням. Але іноді такі теорії навпаки корисні для того, щоб прокласти шлях для вирішення сучасних загадок фізики. Автори статті, опублікованої в журналі Physical Review Letters, запропонували нову інтерпретацію теорії 1867 року, що описує атоми як "вузли" в ефірі. Фізики не кажуть, що ефір, гіпотетичне середовище у Всесвіті зі стародавньої та середньовічної науки, існує. Замість цього фізики розглядають версію історії Всесвіту, де космічні вузли енергії повільно розплутувалися, утворюючи матерію, якою ми її знаємо сьогодні, пише Gizmodo.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У всієї матерії у Всесвіті є близнюк під назвою антиматерія. Вважається, що після Великого вибуху частинки матерії та антиматерії мали знищити одна одну, залишивши після себе лише Всесвіт, наповнений енергією та випромінюванням. Фізики не знають, чому цього не сталося і чому матерії стало більше, ніж антиматерії. Це призвело до появи всього, що ми бачимо навколо, включно з нашим власним фізичним існуванням. Вчені створили різні пояснення цього парадокса, відомого як асиметрія матерії-антиматерії, але однозначного рішення не існує.

Фізик Вільям Томсон вважав, що атоми являють собою вузли, математично визначені як замкнуті криві, вкладені в тривимірний простір. У новій інтерпретації цієї теорії 1867 року фізики застосували ідею вузлів до хвильових пакетів енергії, що поширюються раннім Всесвітом. Після Великого вибуху серія фазових переходів призвела до утворення тріщин у просторі, залишивши після себе ниткоподібні дефекти вибуху, вважають учені.

Космічні вузли утворюються, коли ці нитки заплутуються внаслідок розширення і стиснення простору-часу. Зрештою вузли розплутуються завдяки квантовому тунелюванню. Це явище, що дозволяє частинкам, немов примарам, проходити крізь бар'єри у квантовому світі, кажуть автори статті.

Якби ці вузли мали невеликий перекіс у бік матерії порівняно з антиматерією, їхнє розплутування могло б допомогти пояснити дисбаланс між матерією та антиматерією. Ретельне математичне дослідження цієї гіпотези підтвердило, що це припущення принаймні в теорії правильне.

Фізики вважають, що колапс улов породжує безліч частинок. Ці частинки включають різновид нейтрино, частинок без заряду і з масою близькою до нульової. Розпад нейтрино може природним чином створювати дисбаланс між матерією та антиматерією.

Важкі нейтрино розпадаються на легші частинки, такі як електрони і фотони, створюючи вторинний каскад, який розігріває Всесвіт. У цьому сенсі нейтрино є батьками всієї матерії у Всесвіті, включно з нашими власними тілами, тоді як вузли можна вважати нашими дідусями та бабусями всієї матерії, стверджують автори статті.

Але фізики визнають, що наразі ця теорія залишається лише теорією. Але їхні розрахунки показують, що космічні вузли, які колапсують, повинні залишати після себе космічні струни, тобто структури, які мають бути виявлені обсерваторіями гравітаційних хвиль.

Як уже писав Фокус, нове дослідження нейтрино дало змогу фізикам наблизитися до розуміння того, чому у Всесвіті переважає матерія, а не антиматерія.

Також Фокус писав про те, що в 18 світлових роках від нас виявлено планету, схожу на Землю, і там можуть жити інопланетяни. Астрономи виявили нову планету класу супер-Земля, яка, як припускають, є кам'янистим світом, який перебуває в зоні населеності своєї зірки.