Специалисты давно ломали головы над ключевым вопросом бытия: отчего сегодня, миллиарды лет спустя после Большого взрыва, в котором, по расчетам, должно было образоваться равное количество материи и антиматерии, первая явно доминирует во Вселенной?
Как получилось, что в этом глобальном противостоянии победила материя?
"Эта асимметрия — критически важный фактор нашего существования", — поясняет работающий в Нью-Йорке, в Брукхэвенской национальной лаборатории (BNL), и принимающий участие в текущих экспериментах на круговом ускорителе частиц - коллайдере RHIC Дмитрий Харзеев. Еще пять лет назад он с коллегами сообщил, что им удалось приблизиться к пониманию структуры расплавленных протонов и нейтронов, сталкивая с колоссальной скоростью ионы золота. Врезаясь друг в друга с энергией 200 ГэВ, ядра атомов золота распадаются на составные части, образуя ту самую сверхраскаленную субстанцию.
А недавно группа ученых, работающих на коллайдере RHIC, рапортовала об успешном измерении температуры данного вещества, и она впечатляет — четыре триллиона градусов Цельсия! Это даже не просто жара: в недрах взрывающихся сверхновых звезд на порядок "прохладнее". Даже на Солнце холоднее в сотни тысяч раз! Конечно, ученые не могли в данном случае использовать простой термометр. Вместо этого было проведено измерение энергии испускаемых плазмой гамма-лучей и, исходя из этой величины, вычислена температура субатомного "горячего блюда".
Кстати, образовавшаяся антиматерия — самая дорогая субстанция на Земле. Производство одного миллиграмма позитронов обходится в 25 миллионов долларов. Исходя из того, насколько ученые представляют себе механизм образования нашей Вселенной, эта субстанция — мини-копия происходящего во Вселенной спустя микросекунду после Большого взрыва. Тогда "обычные" частицы (сегодня составляющие атомы) и частицы-переносчики взаимодействий еще не разделились и были перемешаны в единой раскаленной плазме.
Но самое интересное начинается дальше. По мнению ученых, мельчайшие квантовые неоднородности — "пузырьки" в этой плазме могли сыграть ключевую роль в дальнейшей эволюции всей громадной Вселенной. И в частности, определить результат сражения между веществом и антивеществом. Если в стандартной теории материя и антиматерия оказывались в равных условиях, то ни одна не должна была бы иметь преимуществ. Но оказалось, это не совсем так. Как показали исследования, при столкновении ядер формируются довольно мощные магнитные поля, которые приводят к разделению кварков в зависимости от их электрического заряда. А это уже — неравные условия, и обычная материя внутри неоднородностей получает свое первое преимущество.
"Эта асимметрия — критически важный фактор нашего существования", — поясняет работающий в Нью-Йорке, в Брукхэвенской национальной лаборатории (BNL), и принимающий участие в текущих экспериментах на круговом ускорителе частиц - коллайдере RHIC Дмитрий Харзеев. Еще пять лет назад он с коллегами сообщил, что им удалось приблизиться к пониманию структуры расплавленных протонов и нейтронов, сталкивая с колоссальной скоростью ионы золота. Врезаясь друг в друга с энергией 200 ГэВ, ядра атомов золота распадаются на составные части, образуя ту самую сверхраскаленную субстанцию.
А недавно группа ученых, работающих на коллайдере RHIC, рапортовала об успешном измерении температуры данного вещества, и она впечатляет — четыре триллиона градусов Цельсия! Это даже не просто жара: в недрах взрывающихся сверхновых звезд на порядок "прохладнее". Даже на Солнце холоднее в сотни тысяч раз! Конечно, ученые не могли в данном случае использовать простой термометр. Вместо этого было проведено измерение энергии испускаемых плазмой гамма-лучей и, исходя из этой величины, вычислена температура субатомного "горячего блюда".
Кстати, образовавшаяся антиматерия — самая дорогая субстанция на Земле. Производство одного миллиграмма позитронов обходится в 25 миллионов долларов. Исходя из того, насколько ученые представляют себе механизм образования нашей Вселенной, эта субстанция — мини-копия происходящего во Вселенной спустя микросекунду после Большого взрыва. Тогда "обычные" частицы (сегодня составляющие атомы) и частицы-переносчики взаимодействий еще не разделились и были перемешаны в единой раскаленной плазме.
Но самое интересное начинается дальше. По мнению ученых, мельчайшие квантовые неоднородности — "пузырьки" в этой плазме могли сыграть ключевую роль в дальнейшей эволюции всей громадной Вселенной. И в частности, определить результат сражения между веществом и антивеществом. Если в стандартной теории материя и антиматерия оказывались в равных условиях, то ни одна не должна была бы иметь преимуществ. Но оказалось, это не совсем так. Как показали исследования, при столкновении ядер формируются довольно мощные магнитные поля, которые приводят к разделению кварков в зависимости от их электрического заряда. А это уже — неравные условия, и обычная материя внутри неоднородностей получает свое первое преимущество.