Mnoge generacije znanstvenika bile su uvjerene da su zakoni fizike apsolutno simetrični. Sama simetrija je
Astronomi sa Sveučilišta u Floridi pronašli suprvi dokaz nužnog narušavanja simetrije u trenutku stvaranja. Otkrili su da je svemir u nekom trenutku preferirao jedan skup oblika od njihovih zrcalnih slika - došlo je do povrede simetrije. Prema tom konceptu, postojalo je vrlo kratko vrijeme u povijesti našeg Svemira kada su zakoni fizike bili vrlo različiti od današnjih, a to je imalo goleme posljedice na evoluciju Svemira.
Kao rezultat toga, znanstvenici su izveli dva glavna zaključka:Prvo, ovo kršenje pariteta moglo bi utjecati na buduće galaksije samo tijekom razdoblja ekstremne inflacije u najranijim trenucima svemira, potvrđujući središnju komponentu teorije Velikog praska o podrijetlu kozmosa.
Drugo, također postoji kršenje paritetapomogla bi odgovoriti na možda najvažnije pitanje u kozmologiji: zašto išta uopće postoji. To je zato što je kršenje pariteta potrebno da bi se objasnilo zašto ima više materije nego antimaterije. Ovo je važan uvjet da se galaksije, zvijezde, planeti i život formiraju na način na koji se formiraju.
“Uvijek su me zanimala velika pitanjao svemiru. Što je početak Svemira? Koja su pravila po kojima se razvija? Zašto postoji nešto, a ne ništa? Ovaj rad bavi se ovim važnim pitanjima,” objašnjava Zachary Slepian, profesor astronomije na Sveučilištu Florida koji je vodio novu studiju.
Ideja iza paritetne simetrije je da jednadžbefizičari su nepromjenjivi pod zrcalnom inverzijom. To dovodi do predviđanja da se zrcalna slika reakcije (kao što je kemijska reakcija ili radioaktivni raspad) događa na isti način kao i sama reakcija. Znanstvenici obično koriste pojam rukotvorina za opisivanje ove osobine. Naša lijeva i desna ruka su zrcalne slike jedna druge (uvjetno). Nemoguće je lijevu ruku rotirati u tri dimenzije da izgleda kao desna, što znači da se uvijek mogu razlikovati.
Kršenje simetrije značilo bi toSvemir preferira ili "ljevoruki" ili "desnoruki" oblik. Kako bi razumjeli rukotvorinu, odnosno stranu koju je svemir odabrao, znanstvenici su zamislili sve moguće kombinacije četiriju galaksija povezanih zamišljenim linijama u svemiru. Stvorili su trodimenzionalni objekt — tetraedar sličan zakrivljenoj piramidi — najjednostavniji oblik koji ima zrcalnu sliku. Identificirali su desne i lijeve galaktičke tetraedre na temelju toga kako su galaksije bile povezane sa svojim najbližim i najdaljim "partnerima" u tim imaginarnim oblicima.
Da bi to učinili, znanstvenici su morali analiziratibilijuni imaginarnih tetraedara za svaku od milijuna galaksija to je ogroman broj kombinacija. "Na kraju smo shvatili da nam je potrebna nova matematika", pišu znanstvenici.
Tako su razvili složenu matematikuformule koje su omogućile izvođenje velikih izračuna u razumnom vremenu. To je još zahtijevalo mnogo računalne snage. Za to su znanstvenici koristili superračunalo HiPerGator.
Zbog tehničkih aspekata analize to je teškoreći hoće li Svemir "birati" "desne" ili "lijeve" oblike, ali znanstvenici su primijetili jasne dokaze da kozmos ima preferencije. Pouzdanost nalaza bila je sedam sigma. U fizici se rezultat sa sigma vrijednošću pet ili višom obično smatra pouzdanim jer je vjerojatnost slučajnog rezultata na ovoj razini premala.
Iako su znanstvenici uvjereni u ovaj signal kršenjapariteta, ostaje moguće da bi nesigurnost u temeljnim mjerenjima mogla objasniti asimetriju. Srećom, mnogo veći uzorci galaksija iz teleskopa sljedeće generacije mogli bi pružiti dovoljno podataka za rješavanje ovih nesigurnosti za samo nekoliko godina. Znanstvenici planiraju analizirati ove nove, pouzdanije podatke kao dio tima teleskopa Dark Energy Spectroscopic Instrument.
U simetričnom svemiru, Veliki prasak bi imaostvoriti jednake količine materije i antimaterije, koje bi uništile jedna drugu i ostavile kozmos bez zvijezda i planeta. Budući da jasno postojimo u Svemiru, fizičari su dugo tražili neke znakove asimetrije u ranom stvaranju.
Nalazi znanstvenika još ne mogu objasniti kakonašli smo se s takvim kritičnim obiljem materije. “Kako” će zahtijevati novu fiziku izvan Standardnog modela, koji objašnjava naš Svemir. Ali novi rezultati snažno sugeriraju da je postojala asimetrija u najranijim trenucima Velikog praska.
Sada počinje utrka za znanstvenike koji će stvoriti teoriju koja može objasniti sklonost zrcalnim slikama svemira i višak materije.
Rezultati istraživanja objavljeni su u dva članka (prvi, drugi).
Čitaj više:
Najstariji ćirilični tekst ikada pronađen
"Webb" pronašao tragove nevjerojatno velikih zvijezda: umrle su u zoru svemira
Čudni zvukovi snimljeni u Zemljinoj stratosferi: kako znanstvenici pokušavaju razumjeti njihovu prirodu
Naslovna ilustracija: suradnici MaxPixela| Izvor: https://www.maxpixel.net/photo-5944353