Если верить физике, существование Вселенной невозможно

Применив теорию вероятности к процессам, сопровождающим Большой Взрыв, можно прийти к выводу, что тогда же всё и должно было закончиться. Начав с сингулярного состояния, горячая плотная масса взорвалась, образуя частицы той материи, из которых состоит наш мир.

Загадка стабильности мира

В начале бытия Вселенной, согласно утверждениям физиков, должно было одновременно возникнуть одинаковое количество частиц и античастиц. Совместное существование этих веществ невозможно, и они должны были уничтожить друг друга. Но они этого не сделали!

Наличие стабильного мира является самой большой загадкой для учёных. С момента появления теории Большого Взрыва не прекращаются размышления над тем, почему мы существуем? Теоретическая физика утверждает, что любая частица вещества имеет свою античастицу. У них одинаковые массы и физические свойства, но электрические заряды разные по знаку.

Фото: Shutterstock.com
Фото: Shutterstock.com

Частицы и античастицы

Одной из первых пар исторически были определены электрон с отрицательным зарядом и позитрон с положительным. Оба удостоились персональных имён.

Электрон был открыт в 1897 году английским учёным Дж. Дж. Томсоном. Своё название он получил от слова "янтарь" по-гречески.

Позитрон был найден в 1932 году американским физиком К. Андерсоном при изучении космического излучения. Он же придумал ему наименование от латинского слова positivus - положительный. Это была первая из открытых античастиц.

Фото: Shutterstock.com
Фото: Shutterstock.com

Остальные античастицы именуются добавлением приставки анти- к соответствующим словам, например, нейтрино-антинейтрино, барион-антибарион. Все античастицы вместе образуют антиматерию. Единственная элементарная частица, не имеющая пары, это фотон. Он электрически нейтрален.

При столкновении частицы и античастицы происходит аннигиляция – процесс, при котором они обе исчезают, рождая кванты электромагнитного излучения. Аннигиляция электрона и позитрона хорошо изучена. Погибая, они выбрасывают два-три фотона.

Этот процесс писатели-фантасты часто используют в качестве источника энергии для полетов космических кораблей.

Невозможно создание частицы без одновременного появления античастицы. Так должно было происходить в момент возникновения Вселенной. Это же явление учёные наблюдали в лабораторных условиях.

Закон орла и решки применительно к материи

Сразу после Большого Взрыва должно было произойти деление на материю и антиматерию в соотношении один к одному. Но, зная об итоге взаимодействия одинаковых количеств вещества и антивещества, можно сделать вывод, что этим результатом должен был стать нуль. Никакой Вселенной не должно было появиться.

Для понимания возможности этого события, следует рассмотреть пример с выпадением аверса и реверса, то есть орла и решки, при бросании монеты. Если подбросить монету несколько раз, то вероятности выпадения той или другой стороны могут сильно отличаться. Если совершить много бросков, например, тысячу, то получим примерное равенство. При бесконечном количестве бросков результаты сравняются.

Та же закономерность должна была соблюдаться при возникновении элементарных частиц после Большого Взрыва, но что-то повлияло на количественное соответствие. Как если бы из тысячи подброшенных монет орлом кверху легло не 500, а 950.

Один из главных вопросов, касающихся нашей вселенной, заключается в том, почему материи гораздо больше, чем антиматерии. Фото: GiroScience / Shutterstock.com
Один из главных вопросов, касающихся нашей вселенной, заключается в том, почему материи гораздо больше, чем антиматерии. Фото: GiroScience / Shutterstock.com

Что послужило причиной сбоя? Материи в окружающем мире значительно больше, чем антиматерии. Понимание этого лежит в тонких различиях между ними. Их-то учёные и пытаются обнаружить.

Исследования продолжаются

В ЦЕРНе еще в 1995 году был получен антиводород, то есть атом, ядром которого был антипротон, а на оболочке находился позитрон. В 2016 году был получен спектр излучения антиводорода, такой же, как у обычного водорода. Если бы можно было осуществить условия для его стабильного состояния, то он образовал бы антиводу. Измерения магнитного момента антипротона не дали оснований считать, что он отличается от протона чем-то, кроме электрического заряда.

На данном этапе не обнаружено таких различий физических свойств материи и антиматерии, которые объяснили бы, почему наш мир стабилен и не собирается аннигилировать. Исследования продолжаются, а один из самых фундаментальных вопросов во вселенной остается без ответа.

Возможно, Вам будут интересны другие статьи:

Шотландские ученые замедлили скорость света
К 50-летию высадки человека на Луну: 10 удивительных фактов о миссиях "Аполлон"
Человечество исчезнет в течение ближайших 100 лет, и уже слишком поздно менять нашу судьбу
Катастрофы не избежать: Млечный Путь столкнётся с Андромедой
Путешествие по Солнечной системе: Нептун, самая дальняя планета