ஏன் 'மேட்டர்' பிரபஞ்சத்தில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது, 'ஆன்டிமேட்டர்' அல்ல? பிரபஞ்சம் ஏன் உள்ளது என்ற தேடலில்

மிக ஆரம்ப காலத்தில் பிரபஞ்சம், பிக் பேங்கிற்குப் பிறகு, 'விஷயம்' மற்றும் 'ஆன்டிமேட்டர்' இரண்டும் சம அளவில் இருந்தன. இருப்பினும், இதுவரை அறியப்படாத காரணங்களுக்காக, 'விஷயம்நிகழ்காலத்தில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது பிரபஞ்சம். T2K ஆராய்ச்சியாளர்கள் சமீபத்தில் நியூட்ரினோவில் சாத்தியமான சார்ஜ்-பாரிட்டி மீறல் மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய நியூட்ரினோ எதிர்ப்பு அலைவுகள் நிகழ்வதைக் காட்டியுள்ளனர். ஏன் என்பதைப் புரிந்துகொள்வதில் இது ஒரு படி மேலே உள்ளது விஷயம் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது பிரபஞ்சம்.

பெருவெடிப்பு (இது சுமார் 13.8 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நிகழ்ந்தது) மற்றும் இயற்பியல் தொடர்பான பிற கோட்பாடுகள் ஆரம்பகால பிரபஞ்சம் கதிர்வீச்சு 'ஆதிக்கம்' மற்றும் 'விஷயம்' மற்றும் இந்த 'எதிர்ப்பொருள்சம அளவில் இருந்தது.

ஆனால் பிரபஞ்சம் இன்று 'பொருள்' ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது என்பதை நாம் அறிவோம். ஏன்? இது மிகவும் சுவாரஸ்யமான மர்மங்களில் ஒன்றாகும் பிரபஞ்சம். (1).

தி பிரபஞ்சம் இன்றைக்கு சம அளவு 'மேட்டர்' மற்றும் 'ஆன்டிமேட்டர்' ஆகியவற்றுடன் தொடங்கியது என்பது நமக்குத் தெரியும், இயற்கையின் விதியின்படி இரண்டும் ஜோடியாக உருவாக்கப்பட்டு, 'காஸ்மிக் பேக்ரவுண்ட் ரேடியேஷன்' எனப்படும் கதிர்வீச்சை மீண்டும் மீண்டும் உற்பத்தி செய்து அழித்துவிட்டன. பிக் பேங்கின் சுமார் 100 மைக்ரோ வினாடிகளுக்குள் விஷயம் (துகள்கள்) எப்படியாவது ஒவ்வொரு பில்லியனில் ஒன்று என்று சொல்வதன் மூலம் எதிர் துகள்களை விட அதிகமாகத் தொடங்கியது, மேலும் சில நொடிகளில் அனைத்து எதிர்ப்பொருள்களும் அழிக்கப்பட்டு, பொருளை மட்டுமே விட்டுச் சென்றன.

பொருள் மற்றும் எதிர்ப்பொருளுக்கு இடையே இந்த வகையான வேறுபாடு அல்லது சமச்சீரற்ற தன்மையை உருவாக்கும் செயல்முறை அல்லது வழிமுறை என்ன?

1967 ஆம் ஆண்டில், ரஷ்ய கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர் ஆண்ட்ரி சகாரோவ் ஒரு சமநிலையின்மை (அல்லது வெவ்வேறு விகிதங்களில் பொருள் மற்றும் எதிர்ப்பொருளின் உற்பத்தி) ஏற்பட மூன்று நிபந்தனைகளை முன்வைத்தார். பிரபஞ்சம். முதல் சகாரோவ் நிலை என்பது பேரியன் எண் (ஒரு தொடர்புகளில் பாதுகாக்கப்படும் குவாண்டம் எண்) மீறல் ஆகும். இதன் பொருள் புரோட்டான்கள் நடுநிலை பியோன் மற்றும் பாசிட்ரான் போன்ற இலகுவான துணை அணுத் துகள்களாக மிக மெதுவாக சிதைந்தன. இதேபோல், ஒரு ஆன்டிபுரோட்டான் ஒரு பியோன் மற்றும் எலக்ட்ரானாக சிதைந்தது. இரண்டாவது நிபந்தனை, சார்ஜ் இணைவு சமச்சீர், சி, மற்றும் சார்ஜ் கான்ஜுகேஷன்-பாரிட்டி சமச்சீர் மீறல், சிபி சார்ஜ்-பாரிட்டி மீறல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. மூன்றாவது நிபந்தனை என்னவென்றால், பேரியன்-சமச்சீரற்ற தன்மையை உருவாக்கும் செயல்முறை வெப்ப சமநிலையில் இருக்கக்கூடாது, ஏனெனில் விரைவான விரிவாக்கம் ஜோடி-அழித்தல் நிகழ்வைக் குறைக்கிறது.

சகாரோவின் CP மீறலின் இரண்டாவது அளவுகோலாகும். துகள்கள் மற்றும் எதிர் துகள்கள் செயல்படும் விதத்தை ஒப்பிடுவதன் மூலம், அதாவது, அவை நகரும், தொடர்பு மற்றும் சிதைவு ஆகியவற்றை ஒப்பிடுவதன் மூலம், விஞ்ஞானிகள் அந்த சமச்சீரற்ற தன்மைக்கான ஆதாரங்களைக் கண்டறிய முடியும். CP மீறல், பொருள் மற்றும் எதிர்ப்பொருளின் வேறுபட்ட உற்பத்திக்கு சில அறியப்படாத இயற்பியல் செயல்முறைகள் பொறுப்பாகும் என்பதற்கான ஆதாரத்தை வழங்குகிறது.

மின்காந்த மற்றும் 'வலுவான இடைவினைகள்' C மற்றும் P இன் கீழ் சமச்சீர் என்று அறியப்படுகிறது, அதன் விளைவாக அவை CP (3) தயாரிப்பின் கீழ் சமச்சீராக இருக்கும். "இருப்பினும், இது 'பலவீனமான தொடர்புக்கு' அவசியமில்லை, இது C மற்றும் P சமச்சீர் இரண்டையும் மீறுகிறது. பேராசிரியர் பிஏ ராப்சன் கூறுகிறார். அவர் மேலும் கூறுகிறார், "பலவீனமான இடைவினைகளில் CP இன் மீறல், அத்தகைய இயற்பியல் செயல்முறைகள் பேரியான் எண்ணின் மறைமுக மீறலுக்கு வழிவகுக்கும், இதனால் பொருள் உருவாக்கம் எதிர்ப்பொருள் உருவாக்கம் விரும்பப்படும்" என்று கூறுகிறார். குவார்க் அல்லாத துகள்கள் எந்த CP மீறல்களையும் காட்டாது, அதேசமயம் குவார்க்குகளில் CP மீறல் மிகவும் சிறியது மற்றும் பொருள் மற்றும் ஆன்டிமேட்டர் உருவாக்கம் ஆகியவற்றில் வித்தியாசம் இல்லை. எனவே, லெப்டான்களில் CP மீறல் (நியூட்ரினோக்கள்) முக்கியமானது மற்றும் அது நிரூபிக்கப்பட்டால் அது ஏன் என்று பதிலளிக்கும் பிரபஞ்சம் விஷயம் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது.

சிபி சமச்சீர் மீறல் இன்னும் உறுதியாக நிரூபிக்கப்படவில்லை என்றாலும் (1) ஆனால் சமீபத்தில் T2K குழு அறிக்கை செய்த கண்டுபிடிப்புகள் விஞ்ஞானிகள் உண்மையில் அதற்கு நெருக்கமாக இருப்பதைக் காட்டுகிறது. T2K (T2K (Tokai to Kamioka)) (2) இல் அதிநவீன சோதனைகள் மூலம், துகள்களிலிருந்து எலக்ட்ரான் மற்றும் நியூட்ரினோவுக்கு மாறுவது, எதிர் துகள்களிலிருந்து எலக்ட்ரான் மற்றும் ஆன்டிநியூட்ரினோவுக்கு மாறுவதை விட விரும்பத்தக்கது என்பது முதன்முறையாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. TXNUMXK ஒரு ஜோடி ஆய்வகங்களைக் குறிக்கிறது, ஜப்பானிய புரோட்டான் முடுக்கி ஆராய்ச்சி வளாகம் (J-Parc) tokai மற்றும் சூப்பர்-காமியோகாண்டே நிலத்தடி நியூட்ரினோ ஆய்வகம் கமியோகா, ஜப்பான், சுமார் 300 கி.மீ. டோகாயில் உள்ள புரோட்டான் முடுக்கி அதிக ஆற்றல் மோதல்களிலிருந்து துகள்கள் மற்றும் எதிர் துகள்களை உருவாக்கியது மற்றும் கமியோகாவில் உள்ள டிடெக்டர்கள் நியூட்ரினோக்களையும் அவற்றின் எதிர்ப்பொருள் எதிர்ப்பொருள்களான ஆன்டிநியூட்ரினோக்களையும் மிகத் துல்லியமான அளவீடுகள் மூலம் அவதானித்தன.

T2K இல் பல வருட தரவுகளின் பகுப்பாய்விற்குப் பிறகு, விஞ்ஞானிகள் டெல்டா-CP எனப்படும் அளவுருவை அளவிட முடிந்தது, இது நியூட்ரினோ அலைவுகளில் CP சமச்சீர் உடைப்பை நிர்வகிக்கிறது மற்றும் நியூட்ரினோ விகிதத்தை மேம்படுத்துவதற்கான பொருத்தமின்மை அல்லது விருப்பத்தை கண்டறிந்தது. நியூட்ரினோக்கள் மற்றும் ஆன்டிநியூட்ரினோக்கள் ஊசலாடிய விதத்தில் CP மீறல் உறுதிப்படுத்தல். T2K குழுவால் கண்டறியப்பட்ட முடிவுகள் 3-சிக்மா அல்லது 99.7% நம்பகத்தன்மையின் புள்ளியியல் முக்கியத்துவத்தில் குறிப்பிடத்தக்கவை. இது ஒரு மைல்கல் சாதனையாகும், ஏனெனில் நியூட்ரினோக்கள் சம்பந்தப்பட்ட CP மீறலை உறுதிப்படுத்துவது பொருளின் ஆதிக்கத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. பிரபஞ்சம். பெரிய தரவுத்தளத்துடனான மேலும் சோதனைகள் இந்த லெப்டோனிக் CP சமச்சீர் மீறல் குவார்க்குகளில் CP மீறலை விட பெரியதா என்பதை சோதிக்கும். அப்படியானால், ஏன் என்ற கேள்விக்கான பதிலை நாம் இறுதியாகப் பெறுவோம் பிரபஞ்சம் விஷயம் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது.

T2K சோதனையானது CP சமச்சீர் மீறல் நிகழ்ந்துள்ளது என்பதைத் தெளிவாக நிறுவவில்லை என்றாலும், அது மேம்படுத்தப்பட்ட எலக்ட்ரான் நியூட்ரான் விகிதத்திற்கான வலுவான விருப்பத்தை உறுதியாகக் காட்டுகிறது மற்றும் CP சமச்சீர் மீறல் நிகழ்வை நிரூபிக்க நம்மை நெருங்கிச் செல்கிறது. பதில் 'ஏன் பிரபஞ்சம் விஷயம் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது'.

***

குறிப்புகள்:

1. டோக்கியோ பல்கலைக்கழகம், 2020. ''T2K முடிவுகள் நியூட்ரினோ CP கட்டத்தின் சாத்தியமான மதிப்புகளைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன -.....'' பத்திரிகை வெளியீடு 16 ஏப்ரல் 2020 அன்று வெளியிடப்பட்டது. ஆன்லைனில் கிடைக்கும் http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/news/8799/ 17 ஏப்ரல் 2020 அன்று அணுகப்பட்டது.

2. T2K ஒத்துழைப்பு, 2020. நியூட்ரினோ அலைவுகளில் மேட்டர்-ஆன்டிமேட்டர் சமச்சீர் மீறல் கட்டத்தின் மீதான கட்டுப்பாடு. இயற்கை தொகுதி 580, பக்கங்கள்339–344(2020). வெளியிடப்பட்டது: 15 ஏப்ரல் 2020. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2177-0

3. ராப்சன், BA, 2018. தி மேட்டர்-ஆன்டிமேட்டர் சமச்சீரற்ற சிக்கல். உயர் ஆற்றல் இயற்பியல், ஈர்ப்பு மற்றும் அண்டவியல் இதழ், 4, 166-178. https://doi.org/10.4236/jhepgc.2018.41015

***