Neden evrende antimaddeden daha fazla madde var? Nötrinolar bize cevabı verebilir!
Evren maddeyle dolu ama bu maddenin varlığı nedir? Kimse bilmiyor.
Maddenin nasıl üretildiğini biliyoruz ve hatta laboratuvarda madde üretebiliyoruz ama burada bir sorun var. Bir parçacık hızlandırıcıda her madde yaptığımızda, aynı miktarda antimadde elde ederiz. Bu laboratuvar için mükemmel, ancak Büyük Patlama eşit miktarda madde ve antimadde üretmiş olsaydı, iki madde ilk aşamalarda kozmik bir foton okyanusu bırakarak birbirini yok ederdi. Ama belli ki bu gerçeklerle uyumlu değil.
Gördüğümüz şey maddedir Açıkçası, antimaddeden çok daha fazla madde var Evrende neden antimaddeden daha fazla madde var? Kozmolojideki en büyük gizemlerden biri olmaya devam ediyor ve hepsi fizikteki simetriye bağlı. Fizik ilkelerinin çoğu koruma ve simetri ilkelerine dayanır. Uzay, bilim adamlarının simetriyi nasıl ve ne zaman kıracaklarına odaklanarak her yönden birçok araştırma topladığı yer gibi görünüyor. Bu özellikle parçacık fiziğinde geçerlidir. Parçacıklar evrenin ilk günlerinde yaratıldığından, bu aynı zamanda evrenin nasıl oluştuğunu anlamamıza yardımcı olur. Kozmolojide en önemli şey CP simetrisidir.
CP, iki simetrik kombinasyonu temsil eden şarj paritesi anlamına gelir. Yük simetrisi, tamamen maddeden oluşan bir evren ile antimaddeden oluşan bir evrenin aynı şekilde işlemesi gerektiği anlamına gelir. Diğer bir deyişle simetrik olmalıdırlar. Parite, aynalama olarak tanımlanabilir. Aynaya bakarken sağ elinizi kaldırırsanız, görüntünüz sol elinizi kaldıracaktır. Parite simetrisi, evrendeki sol ve sağ tersine çevrilirse hiçbir şeyin değişmeyeceği anlamına gelir.
CP simetrisi her zaman geçerliyse, fiziksel evrenimiz var olamaz. Ancak CP simetrisinin bazen bozulabileceğini biliyoruz. Örneğin, 1964'te insanlar "Kaon" adlı nötr bir parçacık keşfettiler. Her ikisi de CP çift parçacığı olan iki farklı türü vardır. CP simetrisi korunursa, bu iki tip mezonun aynı oranda bozunması gerekir. İki Kaon türünün bozunma oranlarının biraz farklı olduğunu bulduk. İkisi arasındaki fark üç binde biri, belli ki tamamen simetrik değiller.
Bilinen başka örnekler de var ama sorun şu ki, hepsini birleştirseniz bile, bir evreni sadece maddeyle açıklamanın yeterli olmaması. CP simetrisini kırmanın en azından başka bir yolu var. Nature dergisinde yayınlanan yeni araştırmaya göre, cevap nötrinolar olabilir.
Nötrinoların yükü yoktur, ancak madde ve antimadde şeklinde görünürler, bu nedenle CP simetrisi onlar için hala geçerlidir. Sorun şu ki, tespit edilmeleri çok zor. Ve onları tespit etseniz bile, nötrinoları ve antinötrinoları ayırt etmek zordur.
Son zamanlarda, bir araştırma ekibi nötrino ışınını kontrol etti ve nötrino mu yoksa antinötrino mu tespit ettiklerini söyleyebilirler. On yıldan fazla veri topladılar ve nötrino salınım etkisi adı verilen bir CP yıkımı keşfettiler.
