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Neutrinos Schlüssel zum Verständnis, warum das Universum so viel mehr Materie als Antimaterie hat

Materie und Antimaterie sind möglicherweise doch nicht symmetrisch.

Physiker haben einen langen Weg zurückgelegt, um das zu verstehen Universum aber es gibt immer noch einige Rätsel, die sich ihnen entziehen. Ein solches Rätsel ist, warum es sie gibt scheint so viel wichtiger zu sein als Antimaterie.

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Ein Gleichgewicht wurde verletzt

Dank neuer Forschungsergebnisse sind sie laut Aussage möglicherweise gerade auf eine Antwort gestoßen. Natur . Alles begann 1956, als die Atomwaffenphysiker Clyde Cowan und Frederick Reines das entdeckten. Neutrino .

Zur Zeit in einem Kommentar für Natur Die Forscher nannten es „das kleinste Stück materieller Realität, das jemals vom Menschen erfunden wurde“. Dies führte dazu, dass der russische Physiker Andrei Sacharow einen Mechanismus einführte, wie zehn Jahre später das Gleichgewicht zwischen Materie und Antimaterie verletzt werden könnte.

Sacharow implizierte, dass die Symmetrie zwischen Materie und Antimaterie nicht perfekt war, was möglicherweise zu einem Überschuss an Materie während der Abkühlung geführt hat, die nach dem Urknall .

Nun zeigt ein Artikel-Physik-Experiment namens Tokai to Kamioka T2K, dass Sacharow Recht gehabt haben könnte. Das Experiment sieht Neutrinos, die im Japan Proton Accelerator Research Complex J-PARC in Tokai erzeugt und unter Tage abgefeuert wurden.

Von dort reisen die erzeugten Neutrinos 295 Kilometer in Richtung eines Neutrino-Observatoriums namens Super-Kamiokande . In diesem Observatorium fängt ein riesiger Wassertank das Licht ein, das emittiert wird, wenn Neutrinos mit dem Wasser interagieren.

In zehn Jahren wurde nur T2K erkannt 90 Neutrinos und 15 Antineutrinos. Diese Zahl ist so klein, weil Neutrinos eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit einer Interaktion.

T2K bewertete dann sowohl die Wahrscheinlichkeiten, dass ein Neutrino zwischen verschiedenen physikalischen Eigenschaften oszillieren würde, als auch, dass ein Antineutrino dasselbe tun würde. Die Forscher spekulierten, dass die Wahrscheinlichkeiten gleich wären, wenn Materie und Antimaterie symmetrisch wären.

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T2K stellte fest, dass dies nicht der Fall war. Das Experiment ergab eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass Neutrinos ihre Eigenschaften ändern würden, und eine geringere Wahrscheinlichkeit, dass Antineutrinos dasselbe tun würden.

So aufregend diese Ergebnisse auch sein mögen, es sollte beachtet werden, dass Sie erfüllen nicht das 5-Sigma 5σ -Vertrauensniveau. Daher gelten sie vorerst immer noch als vorläufige Beobachtungen. Die Zeit wird zeigen, ob sie sich als wahr herausstellen oder nicht.

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