9月 27, 2022

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科学者たちは、宇宙で最も古い問題の 1 つを解決したと信じています

これは宇宙で最も古い問題の 1 つです。物質と反物質は接触すると消滅し、ビッグバンの瞬間には両方の形態の物質が存在していたのに、なぜ何もない宇宙ではなく、主に物質からなる宇宙が存在するのでしょうか? すべての反物質はどこに行ったのですか?

「私たちの現在の宇宙が物質に支配されているという事実は、現代物理学の最も長年にわたる謎の 1 つです」と、カリフォルニア大学リバーサイド校の物理学と天文学の教授であるヤノ コイは述べています。 現在の状況で 今週シェアしました。 「初期宇宙における物質と反物質の間の微妙な不均衡または非対称性は、今日の物質の支配を達成するために必要ですが、基礎物理学の既知の枠組み内では達成できません。」

この疑問に答える理論はいくつかありますが、実験室での実験でそれらを検証することは非常に困難です。 この時点で 新しい紙 木曜日に雑誌に掲載されました フィジカルレビューメッセージ崔博士と共著者で中国の清華大学の物理学助教授である Zhong-Zhi Xianyu 氏は、実験を行うためにビッグバン自体の残光を利用する研究を思いついた可能性があると説明しています。

Tsui 博士と Chung-Chi 博士が探求したいと考えていた理論は、レプトゲン形成として知られています。これは、初期宇宙で物質と反物質の間の非対称性につながる可能性のある粒子の崩壊を伴うプロセスです。 言い換えれば、宇宙の初期の瞬間における特定のタイプの素粒子の非対称性は、時間の経過とともに、さらに多くの粒子相互作用を通じて、私たちが知っている宇宙と生命を可能にした物質と反物質の間の非対称性へと成長した可能性があります。

「レプトゲン形成は、物質と反物質の非対称性を生み出す最も説得力のあるメカニズムの 1 つです」と Cui 博士は声明で述べています。 「これには、右手系ニュートリノという新しい基本粒子が含まれます。」

コイ博士は、右手ニュートリノを生成するには、地球上の粒子衝突で生成できるよりもはるかに多くのエネルギーが必要であると付け加えました。

「右巻きニュートリノの質量は通常、これまでに作られた最大のコライダーであるラージハドロンコライダーの容量を超える大量であるため、レプトゲンの形成をテストすることはほとんど不可能です」と彼女は言いました.

コイ博士と共著者の見解は、科学者がより強力な粒子コライダーを構築する必要はないかもしれないというものでした。なぜなら、そのような実験で作りたいと考えている条件は、初期の宇宙の一部にすでに存在していたからです。 インフレーション期、ビッグバン後数ミリ秒続いたのと同じ時間と空間の指数関数的拡大の時代….

「宇宙のインフレーションは非常にエネルギッシュな環境を提供し、相互作用に加えて新しい重粒子の生成を可能にしました」とコイ博士は言いました。 「インフレーション宇宙は宇宙コライダーと同じように振る舞ったが、そのエネルギーは人工コライダーの最大100億倍だった」

さらに、これらの自然なコズミックコライダー実験の結果は、銀河の分布や宇宙マイクロ波背景放射、天体物理学者が宇宙の進化に関する現在の理解の多くを引き出したビッグバンの残光で今日も保存される可能性があります。 . .

「具体的には、ここで重要な役割を果たす右手ニュートリノの相互作用と質量を含む非対称生成の前提条件が、銀河の空間分布または宇宙マイクロ波背景放射の統計に明確な痕跡を残すことができることを示しています。しかし、これらの測定を行うことはまだ行われていないと彼女は付け加えた.

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