Bine, dacă nu mă înșel, conform teoriei Big Bang, universul a început ca o minge de materie foarte concertată. Ei bine, de unde a apărut această materie? Adică, de unde a provenit materia pentru a crea tot ceea ce există în univers? A apărut pur și simplu sau așa ceva? (Vă rog să răspundeți! Acest lucru mă frământă de ANI!)

La început, nu exista încă materie. Cu toate acestea, exista o mulțime de energie sub formă de lumină, care vine în pachete discrete numite fotoni. Atunci când fotonii au suficientă energie, ei se pot dezintegra spontan într-o particulă și o antiparticulă. (O antiparticulă este exact opusul particulei corespunzătoare – de exemplu, un proton are sarcina +e, deci un antiproton are sarcina -e). Acest lucru este ușor de observat astăzi, deoarece razele gamma au suficientă energie pentru a crea perechi electron-antielectron măsurabile (antielectronul se numește de obicei pozitron). Se pare că fotonul este doar una dintr-o clasă de particule, numite bosoni, care se dezintegrează în acest mod. Mulți dintre bosonii existenți imediat după Big Bang erau atât de energici încât puteau să se dezintegreze în particule mult mai masive, cum ar fi protonii (nu uitați, E=mc2, deci pentru a crea o particulă cu o masă mare m, aveți nevoie de un boson cu o energie mare E). Masa din univers a provenit din astfel de dezintegrări.

Următoarea întrebare care trebuie pusă este: unde a dispărut toată antimateria? Pentru fiecare particulă creată în acest mod, există exact o antiparticulă. În acest caz, ar fi trebuit să existe exact la fel de multă antimaterie ca și materie. Dacă acest lucru ar fi adevărat, atunci când universul s-ar fi răcit oarecum, fiecare particulă ar fi găsit o antiparticulă și s-ar fi combinat pentru a forma un boson (acest proces se numește anihilarea particulelor). De fapt, aceasta a fost soarta celor mai multe dintre aceste perechi – ceva de genul 10 miliarde de particule anihilate pentru fiecare particulă care a supraviețuit. Supraviețuirea chiar și a unei fracțiuni atât de mici a fost suficientă pentru a forma toată materia din universul nostru. La un moment dat, în timpul acestui proces, trebuie să se fi întâmplat altceva pentru a determina supraviețuirea mai multor particule decât antiparticule (numim acest lucru asimetria particule-antiparticule).

Există multe teorii care încearcă să explice această asimetrie. Voi face o foarte scurtă descriere a uneia dintre ele, numită bariogeneza electrofobică. (Înțelegerea ei necesită mult mai multe informații de fond decât am spațiu la dispoziție). Protonii și neutronii sunt particule numite barioni, iar bariogeneza înseamnă crearea de barioni. Înțelegerea actuală a fizicii particulelor, numită modelul standard, dictează că, în prezent, numărul de barioni este aproape constant, cu doar o mică variație datorată tunelării mecanice cuantice. Cu toate acestea, în universul timpuriu, temperatura era mult mai ridicată, astfel încât această tunelare era obișnuită și ar fi putut fi creat un număr mare de barioni. Electrofrecvența se referă la perioada de timp în cauză, când forțele electromagnetică și slabă se decuplau dintr-o singură forță în 2 forțe separate (între 10-12 și 10-6 secunde după big bang – probabil că asimetria s-ar fi format spre final). O sursă suplimentară de barioni se datorează faptului că leptonii (un alt tip de particule, inclusiv electronii) pot fi convertiți în barioni în această epocă.

Această pagină a fost actualizată ultima dată la 27 iunie 2015.

.