Oké, ha jól tudom, az ősrobbanás elmélete szerint a világegyetem egy erősen koncentrált anyaggömbként indult. Nos, honnan jött ez az anyag? Úgy értem, honnan jött az anyag, amiből az univerzumban minden létrejött? Csak úgy megjelent vagy ilyesmi? (Kérem a választ! Ez már ÉVEK óta foglalkoztat!)

A kezdet kezdetén még nem volt anyag. Volt azonban rengeteg energia fény formájában, ami diszkrét csomagokban, úgynevezett fotonokban érkezik. Ha a fotonok elég energiával rendelkeznek, spontán szét tudnak bomlani egy részecskére és egy antirészecskére. (Az antirészecske a megfelelő részecske pontos ellentéte – például a proton töltése +e, így az antiproton töltése -e). Ez ma már könnyen megfigyelhető, mivel a gammasugarak elég energiával rendelkeznek ahhoz, hogy mérhető elektron-antielektron párokat hozzanak létre (az antielektront általában pozitronnak nevezik). Kiderült, hogy a foton csak egyike a bozonoknak nevezett részecskék egy osztályának, amelyek ilyen módon bomlanak. Sok bozon közvetlenül az ősrobbanás után olyan nagy energiájú volt, hogy sokkal nagyobb tömegű részecskékké, például protonokká tudott bomlani (ne feledjük, E=mc2, tehát egy nagy m tömegű részecske létrehozásához nagy E energiájú bozonra van szükség). Az univerzum tömege ilyen bomlásokból származik.

A következő kérdés, amit fel kell tennünk: hová tűnt az összes antianyag? Minden ilyen módon létrehozott részecskére pontosan egy antirészecske jut. Ebben az esetben pontosan annyi antianyagnak kellett volna keletkeznie, mint amennyi anyag van. Ha ez igaz lenne, akkor a világegyetem lehűlésekor minden egyes részecske talált volna egy antirészecskét, és egyesülve bozont alkotott volna (ezt a folyamatot nevezzük a részecskék annihilációjának). Valójában ez volt a legtöbb ilyen pár sorsa – körülbelül 10 milliárd részecske semmisült meg minden egyes túlélőre. Még egy ilyen kis töredék túlélése is elég volt ahhoz, hogy az univerzumunkban lévő összes anyagot létrehozzák. Valamikor a folyamat során valami másnak is történnie kellett ahhoz, hogy több részecske maradjon életben, mint antirészecske (ezt nevezzük részecske-antirészecske aszimmetriának).

Ezt az aszimmetriát számos elmélet próbálja megmagyarázni. Nagyon röviden ismertetem az egyiket, amelyet elektrogyenge baryogenezisnek nevezünk. (Megértéséhez sokkal több háttérinformációra van szükség, mint amennyire helyem van). A protonok és neutronok baryonoknak nevezett részecskék, a baryogenezis pedig a baryonok keletkezését jelenti. A részecskefizika jelenlegi felfogása, az úgynevezett standard modell azt diktálja, hogy manapság a barionok száma majdnem állandó, csak a kvantummechanikai alagútépítés miatt van egy kis eltérés. A korai világegyetemben azonban a hőmérséklet sokkal magasabb volt, így ez az alagútépítés mindennapos volt, és nagyszámú barion jöhetett létre. Az elektrogyenge erő a kérdéses időszakra utal, amikor az elektromágneses és a gyenge erő egyetlen erőből két különálló erővé vált szét (10-12 és 10-6 másodperc között az ősrobbanás után – az aszimmetria valószínűleg a vége felé alakult volna ki). A barionok további forrása annak köszönhető, hogy a leptonok (egy másik részecsketípus, beleértve az elektronokat is) ebben a korszakban barionokká alakulhatnak át.

Ez az oldal legutóbb 2015. június 27-én frissült.