26.02.2015 | Наука

Физики предложили модель, объясняющую возникновение видимой материи во Вселенной

Возможной причиной практически полного отсутствия антиматерии во Вселенной и преобладания обычной видимой материи могли послужить движения поля Хиггса – особой структуры, где "живут" бозоны Хиггса.

Речь об этом идет в публикации в журнале Physical Review Letters. Авторы - физики Александр Кусенко, Лоран Пирс и Луис Янг из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (США). Ученые полагают, что им, основываясь на данных, собранных Большим Андронным Коллайдером во время первого этапа его работы, когда был обнаружен бозон Хиггса, удалось найти ответ на одну из главных загадок мироздания: куда после Большого взрыва исчезла антиматерия и почему существует Вселенная.

В своем блоге в "Живом журнале" Александр Кусенко опубликовал ссылку на другую статью по данному поводу, опубликованную 20 февраля в журнале Scientific American.

По теории Хиггса, Вселенную пронизывает особое поле, с которым взаимодействуют все существующие элементарные частицы: чем сильнее они сцепляются с полем, тем выше будет их масса. Если это поле существует, то должны и существовать и бозоны Хиггса – особые частицы, отвечающие за его взаимодействие с протонами, электронами и другими проявлениями видимой и темной материи. Как и другие бозоны, кроме фотона, "частица бога" распадается очень быстро – она живет в среднем 0,1 зептосекунды, напоминает РИА Новости.

Изучая следы этих распадов, группа Кусенко заметила, что поле Хиггса, благодаря особым свойствам "частицы бога", могло временно перейти в относительно нестабильное энергетическое состояние во время первого расширения Вселенной непосредственно после Большого Взрыва. Физики из Калифорнийского университета предположили, что "сдвиги" поля во время этого периода жизни Вселенной могли послужить причиной появления неоднородностей в долях материи и антиматерии.

Руководствуясь этой идеей, авторы статьи построили компьютерную модель будущей Вселенной, которая учитывала нестабильность поля Хиггса. По их расчетам, нет никаких физических препятствий для того, чтобы такой сценарий мог быть осуществлен во время рождения Вселенной. При достаточно медленном снижении энергии поля Хиггса, оно начнет своеобразным образом "вибрировать", и направление первой, самой сильной такой вибрации определит то, какой тип материи будет населять Вселенную. Это произойдет потому, что в такой момент массы частиц и античастиц будут временно разными, из-за чего формирование одного типа из них будет резко замедленно. Впоследствии, поле Хиггса вернется на энергетическое "дно" и массы частиц выровняются, однако порожденная его колебаниями асимметрия в числе частиц материи и антиматерии останется навсегда, что мы собственно и наблюдаем сегодня, заключают физики.