Apakah ada alasan ilmiah mengapa alam semesta ada? Dengan kata lain, apa sains mengapa ada sesuatu, bukan hanya tidak ada?
Jawabannya berkaitan dengan lawan. Para ilmuwan telah menemukan bahwa alam semesta ada karena dimulai dengan sedikit ketidakseimbangan antara materi dan antimateri. Partikel materi – yaitu, semua elektron, proton dan neutron di atom dan molekul barang biasa – berbeda dari partikel antimateriyang membawa muatan listrik yang berlawanan tetapi serupa dalam banyak hal.
Materi dan antimateri tidak rukun. Ketika partikel mereka bertabrakan, mereka saling memusnahkan Gamma-Rays. Untungnya, antimateri sekarang sangat jarang. Meskipun antimateri memiliki peran dasar dalam pembentukan semestafakta bahwa sekarang ada begitu sedikit dari itu adalah salah satu misteri besar kosmologi.
Antimateri diprediksi oleh ahli fisika bahasa Inggris Paul Dirac hampir 100 tahun yang lalu sebagai bagian dari pekerjaan perintisnya mekanika kuantumdan telah dikonfirmasi secara eksperimental sejak tahun 1930 -an. Saat ini, para ilmuwan dapat membuat antimateri dalam colliders partikel seperti Collider Hadron Besar.
Tetapi Dirac memperkirakan harus ada jumlah materi dan antimateri yang sama Pasquale di Bariseorang profesor fisika dan astronomi di University of Southampton di Inggris sehingga fakta sekarang ada sedikit antimateri dan begitu banyak hal – termasuk semua bintang di semua galaksi di alam semesta, meskipun beberapa ilmuwan pernah menyarankan mungkin ada mungkin ada hal “Anti-Galaxies” dari “Anti-Stars” – adalah masalah ilmiah besar.
Terkait: Apakah alam semesta kuantum benar -benar ada?
“Kami pikir alam semesta dimulai sebagai 50-50 materi-semu di Big Bang tetapi dengan sangat cepat setelah itu didominasi oleh materi, ” Tara Shearsseorang fisikawan partikel di University of Liverpool, mengatakan kepada Live Science dalam email. “Agar ini terjadi, perlu ada perbedaan yang sangat sedikit, atau asimetri, dalam perilaku materi dan antimateri untuk memungkinkan yang pada akhirnya mendominasi yang lain.”
Tetapi “perbedaan ini tidak diprediksi, itu tidak dipahami dan tentu saja tidak dijelaskan,” lanjut Shears. “Memahami perbedaan ini adalah masalah yang ingin kita selesaikan; ini adalah masalah asimetri yang semu-semak-semak.”
Menurut Dirac, persyaratan “Materi” dan “antimateri” hampir sewenang -wenang. “Materi” mengacu pada partikel biasa, dan “antimateri” mengacu pada antipartikel – tetapi itu bisa menjadi sebaliknya. Jika mereka sebagian besar tidak dimusnahkan, partikel antimateri mungkin telah membentuk alam semesta anti-atom dan anti-molekul. Pada akhirnya, apa pun yang didominasi bernama materi, dan kebalikannya dinamai antimateri.
Sisa kosmik
Menggunakan pengamatan dari colliders partikel, jejak peluruhan antimateri dalam spektrum astronomi, dan Gelombang gravitasifisikawan berusaha untuk lebih memahami mengapa ada perbedaan besar yang tidak dapat dijelaskan di alam semesta yang telah memunculkan semua yang dikandungnya.
Di Bari memperkirakan pada awalnya mungkin ada banyak miliaran kali lebih banyak materi dan partikel antimateri daripada yang ada sekarang, sebelum mereka kebanyakan memusnahkan satu sama lain dalam fraksi pertama detik setelah Big Bang. “Yang kami buat adalah sisa makanan,” katanya kepada Live Science.
Raymond Volkasseorang ahli fisika partikel teoretis di University of Melbourne, menambahkan bahwa alasan asimetri diuraikan pada tahun 1967 oleh fisikawan Soviet Andrei Sakharov. (Sakharov, seorang kritikus sistem Soviet, dijatuhi hukuman “pengasingan internal” karena perbedaan pendapat politik pada tahun 1980; ia dibebaskan pada tahun 1986, dan meninggal pada tahun 1989.)
Sakharov mengusulkan bahwa asimetri ada karena materi dan partikel antimateri tidak tepat lawan tetapi sebaliknya bereaksi berbeda terhadap beberapa kekuatan mendasar dalam keadaan tertentu – sebuah fenomena yang dikenal sebagai “pelanggaran C dan CP.”
Prinsip -prinsip umum “pelanggaran C dan CP” diketahui, tetapi secara spesifik tidak, Volkas mengatakan kepada Live Science dalam email. “Ada banyak kemungkinan di atas meja!” katanya. “Tantangannya adalah membedakan secara eksperimental di antara mereka.”
