A tudósok sok generációja biztos volt abban, hogy a fizika törvényei teljesen szimmetrikusak. A szimmetria maga
A Floridai Egyetem csillagászai megállapítottákaz első bizonyíték a szimmetria szükségszerű megtörésére a teremtés pillanatában. Felfedezték, hogy az Univerzum egy bizonyos ponton előnyben részesítette az alakzatokat a tükörképeikkel szemben – a szimmetria megsértése történt. E felfogás szerint Univerzumunk történetében volt egy nagyon rövid időszak, amikor a fizika törvényei nagyon mások voltak, mint a maiak, és ennek óriási következményei voltak az Univerzum fejlődésére nézve.
Ennek eredményeként a tudósok két fő következtetést vontak le:Először is, ez a paritássértés csak az univerzum legkorábbi pillanataiban extrém felfúvódás időszakában érintheti a jövő galaxisait, megerősítve a kozmosz eredetére vonatkozó ősrobbanás-elmélet központi elemét.
Másodszor, a paritás megsértése issegítene megválaszolni a kozmológia talán legfontosabb kérdését: miért létezik egyáltalán bármi. Ez azért van, mert a paritás megsértése szükséges ahhoz, hogy megmagyarázzuk, miért több az anyag, mint az antianyag. Ez fontos feltétele annak, hogy a galaxisok, a csillagok, a bolygók és az élet úgy alakuljon, ahogy alakulnak.
„Mindig is érdekeltek a nagy kérdésekaz Univerzumról. Mi az Univerzum kezdete? Milyen szabályok szerint fejlődik? Miért van valami és nem semmi? Ez a munka ezekkel a fontos kérdésekkel foglalkozik” – magyarázza Zachary Slepian, a Floridai Egyetem csillagászprofesszora, az új tanulmány vezetője.
A paritásszimmetria mögött meghúzódó gondolat az, hogy az egyenleteka fizikusok invariánsak a tükörinverzió alatt. Ez ahhoz az előrejelzéshez vezet, hogy egy reakció (például kémiai reakció vagy radioaktív bomlás) tükörképe ugyanúgy megy végbe, mint maga a reakció. A tudósok általában a kezesség kifejezést használják ennek a tulajdonságnak a leírására. Bal és jobb kezünk egymás tükörképe (feltételesen). Lehetetlen három dimenzióban elforgatni a bal kezet, hogy úgy nézzen ki, mint a jobb, ami azt jelenti, hogy mindig megkülönböztethetők egymástól.
A szimmetria megtörése azt jelentenéAz Univerzum vagy a "balkezes" vagy a "jobbkezes" formát részesíti előnyben. A kézügyesség vagy az Univerzum által választott oldal megértéséhez a tudósok elképzelték négy galaxis összes lehetséges kombinációját, amelyeket képzeletbeli vonalak kötnek össze a térben. Létrehoztak egy háromdimenziós objektumot – egy görbe piramishoz hasonló tetraédert – a legegyszerűbb formát, amelynek tükörképe van. Jobbkezes és balkezes galaktikus tetraédereket azonosítottak az alapján, hogy a galaxisok milyen kapcsolatban állnak legközelebbi és legtávolabbi „partnereikkel” ezekben a képzeletbeli alakzatokban.
Ehhez a tudósoknak elemezniük kellettképzeletbeli tetraéderek billiói a millió galaxis mindegyikéhez ez hatalmas számú kombináció. „Végül rájöttünk, hogy új matematikára van szükségünk” – írják a tudósok.
Így komplex matematikát fejlesztettek kiképleteket, amelyek lehetővé tették, hogy ésszerű időn belül hatalmas számításokat végezzenek. Ez még mindig nagy számítási teljesítményt igényelt. Ehhez a tudósok a HiPerGator szuperszámítógépet használták.
Az elemzés technikai szempontjai miatt nehézmondjuk meg, hogy az Univerzum „jobbkezes” vagy „balkezes” formákat „választ”, de a tudósok egyértelmű bizonyítékot figyeltek meg arra vonatkozóan, hogy a kozmosznak vannak preferenciái. Az eredmények megbízhatósága hét szigma volt. A fizikában az öt vagy annál nagyobb szigma értékű eredményt általában megbízhatónak tekintik, mivel ezen a szinten túl kicsi a véletlenszerű eredmény valószínűsége.
Bár a tudósok bíznak ebben a jogsértés jelébenparitás, továbbra is lehetséges, hogy az alapul szolgáló mérések bizonytalansága magyarázhatja az aszimmetriát. Szerencsére a következő generációs távcsövekből származó sokkal nagyobb galaxisminták elegendő adatot szolgáltathatnak ahhoz, hogy néhány éven belül megoldják ezeket a bizonytalanságokat. A tudósok azt tervezik, hogy a Dark Energy Spectroscopic Instrument teleszkóp csapatának részeként elemzik ezeket az új, megbízhatóbb adatokat.
Egy szimmetrikus univerzumban az Ősrobbanás megtörtént volnaegyenlő mennyiségű anyagot és antianyagot hoznak létre, amelyek elpusztítanák egymást, és a kozmosz csillagok és bolygók nélkül maradna.Mivel egyértelműen létezünk az Univerzumban, a fizikusok régóta keresik az aszimmetria jeleit a korai teremtés során.
A tudósok eredményei még nem tudják megmagyarázni, hogyanolyan kritikus anyagbőségben találtuk magunkat. A „hogyan” új fizikát igényel a Standard Modellen túl, ami megmagyarázza univerzumunkat. Az új eredmények azonban határozottan arra utalnak, hogy az ősrobbanás legkorábbi pillanataiban aszimmetria volt.
Most elkezdődik a tudósok versenyfutása, hogy olyan elméletet alkossanak, amely megmagyarázhatja az Univerzum tükörképeinek preferálását és az anyagtöbbletet.
A vizsgálat eredményeit két cikkben (első, második) tették közzé.
Olvass tovább:
A valaha talált legrégebbi cirill betűs szöveg
"Web" hihetetlenül hatalmas csillagok nyomait találta: meghaltak az univerzum hajnalán
Furcsa hangok a Föld sztratoszférájában: hogyan próbálják a tudósok megérteni természetüket
Borító illusztráció: MaxPixel közreműködői| Forrás: https://www.maxpixel.net/photo-5944353