Hepimiz buradayız çünkü gerçeklik kendisinin kusurlu bir yansımasıdır. Evrendeki simetri eksikliğinden dolayı, bugün gördüğümüz milyarlarca galaksi içinde kaynaşacak çok fazla madde var.
Yaklaşık on yıldır, bilim adamları Japonya'daki Tokai'den Kamioka'ya (T2K) parçacık fiziği deneyinden veri topluyorlar. Dengesizliğin en ikna edici kanıtı haline geldiler, bu da maddenin neden ortaya çıktığı anda yok olmadığını açıklamaya yardımcı olabilir.
Çalışma, nötrino adı verilen neredeyse kütlesiz parçacıkların, 'ayna' parçacığı olan antinötrinolara kıyasla nasıl şekil değiştirdiği konusunda önemli farklılıklar aradı.
İronik bir şekilde, nötrinolar o kadar küçüktür ki, neredeyse varolmazlar, diğer parçacığı etkileşime girmeden geçerler. Ancak eksik oldukları şey, atom oluşturmak için bir araya gelen parçacıklardan milyarlarca kat daha sık meydana gelen büyük miktarlarda oluştururlar.
Aslında, garip davranışları ve değişen özellikleriyle karışmış olan bu nötrino bolluğu, karanlık maddeden etrafımızda gördüğümüz parçacık türlerindeki görünen dengesizliğe kadar her şey için bir açıklama arayan fizikçileri çekiyor.
Uzun zaman önce, evren hala küçük (ama genişleyen) uzaya sıkışmış sıcak bir bozuklukken, parçacıklardaki enerji yoğunlaşması zıt özelliklere sahip parçacık çiftleri üretmiş olmalıydı.
Bu, negatif yüklü elektronların, pozitif yüklü antimadde ikizlerinin yanında ortaya çıktığı anlamına gelir. Maddenin antimadde ile kombinasyon halinde radyasyon ışını içinde kaybolması nedeniyle, uzay ışık dalgalarından daha önemli bir şeyle doldurulmamalıdır.
Açıkçası durum böyle değil. En azından gerçekten değil. Sonunda yıldızlar, kuyruklu yıldızlar, bombalar ve ataçlar gibi şeyler yaratmak için etraflarında birbirine yapışmış yeterli madde parçacığı.
Avustralya'daki ANU'dan deneysel fizikçi Lindsay Bignell, “Evrenin erken evrelerinde eşit miktarlarda madde ve antimadde yaratıldı, bu nedenle kozmolojideki önemli bir soru, bugün gördüğümüz, maddenin baskın olduğu evrene nasıl geldiğimizdir” dedi.
Bignell, “Bunun nasıl gerçekleştiğine dair henüz tam bir fikre sahip değiliz, ancak simetri kırılmasının gerekli bir bileşen olduğunu biliyoruz” diyor.
Simetri, karşıtlıkta meydana gelen yük ve parite değişimi, parçacık değişiklikleri anlamına gelir. Örneğin, parçacıklar antiparçacık haline geldiğinde pozitif yükler negatif olanlara dönüşür. Parite söz konusu olduğunda, bu bir koordinat kaymasıdır, sol elinizin sağınızın ayna görüntüsü olması gerçeğinden farklı değildir.
Bu çalışmadaki muazzam miktarda veri, salınan nötrinolarda gözlemlenen modelin arkasında yatan şeyin bu kritik simetriyi kırmak olduğuna her zamankinden daha fazla güvenebileceğimiz anlamına geliyor.
Maddenin neden var olduğu sorusuna hala kesin bir cevap vermekten uzağız ve bu özel ihlalin bunu açıklamaya yardımcı olup olmayacağını belirlemek için gelecekteki deneyleri beklememiz gerekecek. Aksi takdirde, tamamen yeni fizik beklememiz gerekebilir.
Bu çalışma Nature dergisinde yayınlandı.
Kaynaklar: Fotoğraf: Super Kamiokand Neutrino Detector. (Kamioka Gözlemevi / ICRR / Tokyo Üniversitesi)
