Nieuwe Draai Onthuld Op Mysterieuze Antimaterie

{h1}

Het mysterie van waarom het universum meer materie heeft dan antimaterie kan worden ontrafeld wanneer rekening wordt gehouden met de ruimte-tijd-krommingseffecten van het spinnen van onze melkweg, volgens een nieuwe studie.

De raadselachtige prevalentie van materie over antimaterie in het universum kan te maken hebben met de bizarre ruimte-tijd-rek veroorzaakt door de spin van onze melkweg, suggereert een nieuwe studie.

Antimaterie is een vreemde neef voor de dingen die sterrenstelsels, sterren en ons vormen. Voor elk materiedeeltje wordt gedacht dat er een antimateriepartner bestaat met dezelfde massa maar tegenovergestelde lading. Wanneer materie en antimaterie elkaar ontmoeten, vernietigen ze en converteren hun massa in energie in een krachtige explosie.

Hoewel het universum van vandaag bijna volledig uit materie bestaat, begrijpen wetenschappers niet waarom. De oerknal die de kosmos 13,7 miljard jaar geleden creëerde, had gelijke delen materie en antimaterie moeten produceren, die zou zijn vernietigd, waardoor het universum onvruchtbaar zou blijven. Gelukkig gebeurde dit niet (vandaar dat de aarde en het leven dat het ondersteunt hier zijn).

Wat we ons geluk te danken hebben, hebben natuurkundigen niet zo'n idee. Maar een nieuwe studie die rekening houdt met het draaien van ons sterrenstelsel kan de weg wijzen. [Wacky Physics: de coolste kleine deeltjes in de natuur]

Natuurkundige Mark Hadley van de Universiteit van Warwick in Engeland berekende de effecten van de spin in de Melkweg op de ruimte-tijd eromheen. Volgens de theorie van de algemene relativiteit verdraait de snelheid en het hoekmoment van zo'n groot draaiend lichaam de ruimte en de tijd eromheen in een proces dat frame-dragging wordt genoemd.

Vanwege de gigantische massa van onze melkweg, zou dit draaien invloed moeten hebben op de ruimtetijd die meer dan een miljoen keer sterker is dan die van de aardse draai, vond Hadley.

Deze veranderingen in ruimte en tijd - in het bijzonder een tijdsuitrekking die tijddilatatie wordt genoemd - zouden op hun beurt weer kunnen beïnvloeden hoe deeltjes uiteenvallen. Vanwege hun verschillende eigenschappen kunnen materie en antimaterie deeltjes anders reageren op de tijd dilatatie en verval op verschillende snelheden. [Video: Space-time's Warps and Twists]

Al enige tijd hebben natuurkundigen deze asymmetrie in vervalratio's tussen materie en antimaterie gemeten en het fenomeen ladingpariteitschending (CP-schending) genoemd. Maar niemand heeft nog een duidelijke verklaring voor hoe de asymmetrieën tot stand kwamen.

"Deze [overtredingen] zijn gemeten, maar nooit uitgelegd," zei Hadley in een verklaring. "Dit onderzoek suggereert dat de experimentele resultaten in onze laboratoria een gevolg zijn van galactische rotatie die onze lokale ruimte-tijd verdraait. Als dat correct blijkt te zijn, dan zou de natuur fundamenteel symmetrisch zijn."

Hadley denkt dat materie en antimaterie niet echt asymmetrisch zijn aan de basis van dingen, maar dat hun verschillende reacties op de veranderingen veroorzaakt door galactische rotatie deze schijn gewoon geven. Hij zegt dat als het totale grote beeld van alle deeltjes in aanmerking wordt genomen, de variatie van verschillende niveaus van tijduitrekking gemiddeld wordt en de CP-schending verdwijnt.

"CP-overtreding wordt gezien als de sleutel tot het verklaren van de asymmetrie van de materie in het universum, maar de gemeten CP-overtreding is ontoereikend om het universum dat we vandaag zien te verklaren," schreef Hadley in een paper waarin hij zijn bevindingen publiceerde deze maand in het tijdschrift Europhysics Letters.

In plaats van CP-overtreding te gebruiken om de prevalentie van materie over antimaterie in het universum uit te leggen, suggereert Hadley dat ruimte-tijd kromtrekken het mysterie kan oplossen. Misschien heeft het draaien van massieve structuren die in het begin van het universum zijn gevormd, ook tijd en ruimte uitgestrekt op een manier die de algehele verdeling van materie en antimaterie beïnvloedde, stelde hij voor.

Om zijn hypothese te testen, zei Hadley dat onderzoekers de bevindingen van twee experimenten die nu gaande zijn kunnen onderzoeken: de deeltjesbotsingen geproduceerd in 's werelds grootste atoomslager, de Large Hadron Collider op CERN in Genève en het BaBar-experiment in het SLAC deeltjesfysica-laboratorium aan de California Stanford University, die CP overtreding bestudeert in het verval van deeltjes die B-mesonen worden genoemd.

"Deze radicale voorspelling is te testen met de gegevens die al zijn verzameld bij CERN en BaBar door te zoeken naar resultaten die scheef zijn in de richting die de melkweg roteert", zei Hadley.

Je kunt WordsSideKick.com senior schrijver Clara Moskowitz volgen op Twitter @ClaraMoskowitz. Voor meer wetenschappelijk nieuws, volg WordsSideKick.com op twitter @livecience.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com