Вещество и антивещество ведут себя по-разному — Naked Science
6 минут
Редакция

Вещество и антивещество ведут себя по-разному

Международный консорциум ученых установил, что нейтрино и антинейтрино не являются абсолютно симметричными.

final_neutrinos_header_sized
©Wikipedia

Когда-то, в первые мгновения жизни Вселенной, вещества и антивещества в ней было много и поровну. Затем что-то случилось, и вещества оказалось на одну миллиардную часть больше. Основная доля вещества и антивещества аннигилировала и исчезла, оставив след в виде реликтового излучения, а эта миллиардная часть осталась, и из нее теперь состоят галактики, люди и тот компьютер, на экране которого вы читаете эту новость. Явное количественное преобладание вещества над антивеществом (его в сколько-нибудь заметных количествах пока найти не удалось) среди специалистов известно как «барионная асимметрия Вселенной» — мы о ней не так давно подробно писали.

 

Причины асимметрии пока не установлены. Ученые сходятся на том, что она основана на разном поведении вещества и антивещества при каких-то условиях. Это — нетривиальное допущение, поскольку во всех известных и доступных для экспериментального изучения ситуациях антиподы симметричны. Например, позитрон по всем своим свойствам идентичен электрону, только заряд у него положительный. И вот, оказывается, что в некоторых ситуациях антиматерия все-таки ведет себя иначе.

 

Международный эксперимент Tokai to Kamioka (T2K), проводимый в Японии, вкратце можно описать так. В одном месте (Токай, префектура Ибараки) формируется и отправляется в путь пучок мюонных нейтрино. В другом месте (Камиока, префектура Гифу) он регистрируется. Мы не будем сейчас вдаваться в подробности обоих событий, но заметим, что там есть много интересного.

 

 

Симпатичный фильм о детекторе нейтрино SUPER-KAMIOKANDE, фигурирующем в нашей истории как месте регистрации нейтрино. / © Токийский университет

 

Между точками отправки и получения — 295 км. Для нейтрино это пустяк. По дороге часть частиц осциллирует, то есть превращается в нейтрино других типов. Всего их три: мюонные, электронные и тау-нейтрино. Экспериментаторов в наибольшей степени интересуют электронные нейтрино. Их регистрируют и вычисляют вероятность превращения в них первоначального — мюонного — нейтрино. Кроме того, нейтрино способны превращаться в антинейтрино, разные виды которых также могут превращаться друг в друга. Их тоже регистрируют.

 

Выяснилось, что реальная вероятность превращения нейтрино друг в друга и в антинейтрино отличается от расчетной — при полностью симметричных нейтрино и антинейтрино. В своем пресс-релизе авторы эксперимента сообщают, что на данный момент им удалось зарегистрировать 89 электронных нейтрино вместо 67, которых следовало ожидать, если бы вещество и антивещество были идентичны. Аналогичные данные по антинейтрино — 7 против 9 ожидавшихся.

 

Малые цифры не должны нас настораживать — нейтрино известны именно тем, что слабо взаимодействуют с веществом, вследствие чего «поймать» такую частицу очень сложно. В данном случае вероятность того, что наблюдаемые отклонения от расчетов связаны с нарушением симметрии вещества и антивещества, составляет 95%. Для того чтобы считать открытие сделанным, этого еще мало, но накопление данных продолжается.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 13:35
5 минут
Илья Ведмеденко

В состав Черноморского флота включили новый патрульный корабль проекта 22160 — «Павел Державин».

11 часов назад
55 минут
Александр Березин

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реальность оказалась заметно сложнее: де-факто русские войска понесли большие неоправданные потери, а общим итогом кампании стало бегство Наполеона из России, но не его пленение, почти неизбежное в тех условиях. Наиболее вероятной причиной всех этих проблем было особое геополитическое видение ситуации одним человеком — Михаилом Кутузовым. Рассказываем, почему он не хотел побеждать Наполеона и сколько жизней за это заплатила наша страна.

Позавчера, 18:57
2 минуты
Илья Ведмеденко

Перспективный китайский авиалайнер C919 допустили до финального этапа испытаний — завершающих летных тестов и сертификации.

24 ноября
8 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

Позавчера, 13:35
5 минут
Илья Ведмеденко

В состав Черноморского флота включили новый патрульный корабль проекта 22160 — «Павел Державин».

11 часов назад
55 минут
Александр Березин

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реальность оказалась заметно сложнее: де-факто русские войска понесли большие неоправданные потери, а общим итогом кампании стало бегство Наполеона из России, но не его пленение, почти неизбежное в тех условиях. Наиболее вероятной причиной всех этих проблем было особое геополитическое видение ситуации одним человеком — Михаилом Кутузовым. Рассказываем, почему он не хотел побеждать Наполеона и сколько жизней за это заплатила наша страна.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

22 ноября
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

24 ноября
8 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: