Neuen Spin auf geheimnisvolle Antimaterie enthüllt

Die rätselhafte Prävalenz von Materie über Antimaterie im Universum, die bizarre Raumzeit Dehnung verursacht durch unsere Galaxie Spin verwandt sein könnte, schlägt eine neue Studie.

Antimaterie ist eine seltsame Vetter die Sachen, die Galaxien, Sternen und uns ausmacht. Für jedes Materieteilchen es gedacht ist, um eine Antimaterie-Partner bei gleicher Masse aber entgegengesetzte Ladung vorhanden. Wenn Materie und Antimaterie treffen, vernichten sie, Umwandlung von Masse in Energie in einer gewaltigen Explosion.

Obwohl das Universum heute fast vollständig aus Materie besteht, verstehen Wissenschaftler nicht, warum. Der Big Bang, die den Kosmos vor 13,7 Milliarden Jahren erstellt sollte produziert haben gleiche Teile Materie und Antimaterie, die ausgelöscht haben würde, verlassen das Universum entweder unfruchtbar. Zum Glück tat es nicht (daher die Erde und das Leben, es unterstützt, sind hier).

Was wir unser Glück verdanken haben Physiker nicht viel von einer Idee. Aber eine neue Studie, die das Spinnen von unserer Galaxie in Betracht nimmt den Weg weisen könnte. [Verrückte Physik: die coolsten kleine Partikel in der Natur]

Physiker Mark Hadley von der University of Warwick in England berechnet die Auswirkungen der Milchstraße Spin auf die Raumzeit um ihn herum. Nach der Theorie der allgemeinen Relativitätstheorie, die Geschwindigkeit und Drehimpuls der eine große Spinnerei Wendungen Körper, Raum und Zeit um ihn herum in einem Prozess namens Frame-dragging.

Wegen der gigantischen Masse unserer Galaxie sollte diese Verwindung auf Raumzeit auswirken, die mehr als eine Million mal stärker als die der Erde Spin, Hadley gefunden.

Diese Änderungen an Raum und Zeit – insbesondere eine Dehnung der Zeit genannt Zeitdilatation – wiederum beeinflussen könnten, wie Partikel brechen. Aufgrund ihrer verschiedenen Eigenschaften könnte Materie und Antimaterie-Teilchen reagieren unterschiedlich auf die Zeitdilatation und weil es unterschiedlich schnell zerfallen. [Video: fliegen, Raum-Zeit Warps und Wendungen]

Seit einiger Zeit haben Physiker diese Asymmetrie in Verfall Preise zwischen Materie und Antimaterie gemessen und bezeichnet die Phänomen kostenlos-Parität Verletzung (CP-Verletzung). Aber niemand hat noch eine feste Erklärung wie die Asymmetrien entstanden.

"Diese [Verletzung] haben gemessen aber nie erklärt worden," sagte Hadley in einer Erklärung. "Diese Forschung legt nahe, dass die experimentellen Ergebnisse in unseren Laboren sind eine Folge der galaktischen Rotation drehen unsere lokale Raumzeit. Wenn das angezeigt wird, korrekt zu sein dann wäre Natur grundsätzlich symmetrisch schließlich."

Hadley denkt, dass Materie und Antimaterie nicht tatsächlich asymmetrische an der Wurzel der Dinge, sondern dass ihre unterschiedlichen Reaktionen auf die Veränderungen durch die Galaktische Rotation einfach gewirkt geben diese Erscheinung. Er sagt, dass wenn das insgesamt Gesamtbild aller Teilchen berücksichtigt wird, die Variation der verschiedenen Ebenen von Time-stretching-Durchschnitte und CP-Verletzung verschwindet.

"CP-Verletzung gilt als der Schlüssel zur Erklärung der Materie-Asymmetrie im Universum, aber die gemessenen CP-Verletzung nicht ausreichen ist, um das Universum zu erklären, das wir heute sehen," schrieb Hadley in einem Papier, beschreibt seine Erkenntnisse, die diesen Monat in der Zeitschrift Europhysics Letters veröffentlicht.

Anstelle von CP-Verletzung, um die Prävalenz von Materie über Antimaterie im Universum zu erklären, zufolge Hadley Raum-Zeit-Krümmung kann das Rätsel lösen. Vielleicht das Spinnen von massiven Strukturen gebildet früh in das Universum auch Zeit und Raum in einer Weise, die die allgemeine Verteilung von Materie und Antimaterie, betroffenen streckte er vorgeschlagen.

Um seine Hypothese zu testen, Hadley sagte Forscher könnten die Ergebnisse von zwei Experimenten geht jetzt untersuchen: die Teilchenkollisionen in der weltweit größten Atom Smasher, der Large Hadron Collider am CERN in Genf, produziert und die BaBar experiment am SLAC Particle Physics Laboratory an der kalifornischen Stanford University, die CP-Verletzung in den Zerfall von Teilchen genannt B-Mesonen untersucht.

"Diese radikale Vorhersage getestet mit den Daten, die bereits am CERN und BaBar gesammelt wurden durch auf der Suche nach Ergebnissen, die in die Richtung verzerrt werden, die die Galaxie rotiert werden kann," sagte Hadley.

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