В нашей вселенной доминирует материя. Конечно, есть еще темная материя и темная энергия, которые мы пока что не можем засечь, но звезды, планеты, животные и растения созданы из материи. Протонов, электронов, нейтронов и им подобных.
Вот только материя парна. На каждый созданный электрон материи появляется позитрон антиматерии. На каждый протон – антипротон.
Пусть в нашей вселенной доминирует материя, но, может, есть другая вселенная, в которой доминирует антиматерия? Как будет выглядеть подобная вселенная?
D. D. DIXON (UNIVERSITY OF CALIFORNIA, RIVERSIDE) AND W. R. PURCELL (NORTHWESTERN UNIVERSITY) -- Распределение позитронов в Млечном пути
Заряд
Самое базовое различие между материей и антиматерией – это заряд. Заряды противоположны. У протона заряд положительный, у антипротона – отрицательный. Положительно заряженные позитроны – это, по сути, антиматерные версии отрицательно заряженных электронов.
И дело в том, что просто так исторически сложилось. Назначения «положительный» и «отрицательный» появились для того, чтобы их как-то различить. С тем же успехом мы могли приписать положительный заряд электронам, а отрицательный – протонам.
То есть, получается, что вселенная из антиматерии будет выглядеть так же, как и наша? Не совсем так, все же у материи и антиматерии есть небольшие отличия, которые мы только-только начинаем изучать.
Нейтрино
Одно из главных отличий – это нейтрино. У нейтрино нет заряда. Так что, если бы единственным различием между материей и антиматерией был заряд, то нейтрино материи ничем не отличались бы от нейтрино антиматерии. Но все же отличие есть, пусть и очень слабое.
У нейтрино есть еще одна характеристика – спиральность. Спиральность описывает направление вращения частицы. Различают правую (по направлению движения) и левую (против направления движения) спиральность.
На первый взгляд это вращение кажется несущественным, но в 1956 году ученая физик-ядерщик Ву Цзяньсюн заметила, что атомы кобальта-60 с правой и левой спиральностью распадаются с разной скоростью.
Это означает, что материя и антиматерия могут распадаться с разной скоростью. Может, именно поэтому в нашей вселенной преобладает материя.
Месяц назад Funscience писал о том, что японским ученым удалось найти еще одно различие между материей и антиматерией.
Как бы выглядела вселенная из антиматерии?
Но что, если во вселенной антиматерии после Большого взрыва было много антиводорода и антигелия? Наверное, они бы сумели собраться в звезды из антиматерии и синтезировать в недрах более тяжелые элементы, из которых потом бы появились планеты из антиматерии и, возможно, даже жизнь из антиматерии. Что бы такие существа видели в ночном небе?
На этот вопрос мы знаем ответ. Ночное небо вселенной из антиматерии выглядело бы так же, как и наше. Несколько лет назад ученым удалось создать антиводород. Оказалось, что антиводород излучает тот же свет, что и обычный водород. А значит, что анти-Солнце светилось бы так же, как и наше Солнце. И от анти-Луны свет бы отражался так же, как и от нашей Луны. А небеса были бы полны звезд, туманностей и планет.
Антимасса?
Все это, конечно, основывается на предположении, что антиматерия смогла бы под действием гравитации образовать звезды. Пока что все указывает на то, что это возможно. Но что, если у антиматерии была бы антимасса? Тогда бы частицы антиматерии отталкивались друг от друга, а антивселенная была бы полна следова антиводорода и антигелия.
В общем, пока что все указывает на то, что вселенная из антиматерии была бы идентична нашей. Но, возможно, в ней был бы один лишь холодный газ. А может, она вообще бы не могла образоваться, если распад антиматерии достаточно сильно отличается от распада материи.
—
Материал написан по статье астрофизика Брайана Коберлейна.
Свежие комментарии