宇宙の最初のいくつかの瞬間に、物質と反物質の両方の膨大な量が作成され、その後、瞬間が結合して消滅し、宇宙の膨張を促進するエネルギーを生成しました。しかし、何らかの理由で、反物質よりもはるかに少ない量の物質がありました。今日私たちが目にするのは、残ったごく一部の問題でした。
しかし、なぜ？ビッグバン直後に反物質以上の問題があったのはなぜですか？メルボルン大学の研究者たちは、洞察力があると考えています。
ミステリーが直面している研究者の規模を理解するために、メルボーン大学物理学部のマーティンセビオール准教授がここにいます。
「私たちの宇宙はほぼ完全に物質で構成されています。私たちはこの考えに完全に慣れていますが、これは質量とエネルギーがどのように相互作用するかという私たちの考えとは一致しません。これらの理論によれば、星の形成、したがって生命を可能にするのに十分な質量がないはずです。」
「私たちの素粒子物理学の標準モデルでは、物質と反物質はほとんど同じです。したがって、初期の宇宙で混ざり合うと、互いに消滅してほとんど星や銀河を形成しません。このモデルは、自然界で見られる物質と反物質の違いを説明するものではありません。この不均衡は、モデルが予測するよりも1兆倍も大きいものです。」
物質と反物質が互いに完全に消滅しているはずであるとモデルが予測した場合、なぜそこにあるのか 何か、ない 何もない?
研究者たちは、日本でKEK粒子加速器を使用して、Bメソンと呼ばれる特殊な粒子を作成しています。そして、答えを提供するのはこれらの粒子です。
中間子は、1つのクォークと1つの反クォークで構成される粒子です。彼らは強い核力によって互いに結び付けられており、地球や月のように互いに軌道を回っています。量子力学のため、クォークとアンチクォークは、粒子の質量に応じて非常に特殊な方法でのみ互いに軌道を回ることができます。
B中間子は、Bクォークの質量にほぼ完全に起因する、陽子の質量の5倍を超える、特に重い粒子です。そして、それらを生成するために最も強力な粒子加速器を必要とするのは、これらのBメソンです。
KEK加速器では、研究者は通常の物質のB中間子と反B中間子の両方を作成し、それらがどのように崩壊するかを観察できました。
「我々は、反Bメソンが崩壊する方法とは対照的に、Bメソンが崩壊する方法を見ました。私たちが見つけたのは、これらのプロセスに小さな違いがあるということです。私たちの測定のほとんどは素粒子物理学の標準モデルの予測を確認していますが、この新しい結果は不一致のようです。
宇宙の最初のいくつかの瞬間に、反B中間子は通常の物質の対応物とは異なって崩壊したかもしれない。すべての消滅が完了するまでに、今日見られるすべての星、惑星、銀河を私たちに与えるのに十分な問題が残っていました。
元のソース：メルボルン大学のニュースリリース
