Теоретик Драган Хайдукович (Dragan Hajdukovic), работающий в Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), нашёл механизм циклических превращений Вселенной, который легко объясняет, почему на нынешнем этапе её существования преобладает материя.
Ключевым допущением в новой гипотезе становится гравитационное отталкивание вещества и антивещества. Подавляющее большинство физиков, напомним, считает это предположение неверным и настаивает на том, что антиматерия должна притягивать и материю, и антиматерию с одинаковой силой, равной силе «обычного» гравитационного взаимодействия. Надёжных экспериментальных доказательств этого, однако, не существует; учёные только планируют их получить в организованном ЦЕРН эксперименте AEGIS, где будут тестироваться гравитационные свойства пучка антиводорода. Результаты AEGIS, как выяснил сам г-н Хайдукович, могут быть дополнены данными с нейтринных обсерваторий вроде IceCube, но детектор IceCube также начал свою работу совсем недавно.
Идею о гравитационном отталкивании вещества и антивещества в её простейшем виде можно сформулировать в трёх равенствах: mi = mg; mi = mi; mg + mg = 0. Здесь индексы i и g отмечают инертную и гравитационную массы, первые два соотношения тривиальны, а третье, в сочетании с классическим законом тяготения Ньютона, как раз и описывает взаимное отталкивание материи и антиматерии. Грубо говоря, яблоко в такой формулировке должно падать вниз, а антияблоко — «падать вверх».
Эта идея имеет интересное следствие, связанное с так называемым механизмом Швингера — эффектом рождения электрон-позитронных пар из квантового вакуума под действием сильного электрического поля, теоретически обоснованным ещё в 1951 году американским учёным Джулианом Швингером. Если описание эффекта максимально упростить, получим, что внешнее электрическое поле необходимо для пространственного разделения электронов и позитронов, образующихся из пар виртуальных частиц и античастиц, населяющих квантовый вакуум. Введение «антигравитации» даёт важную для нас возможность разделять заряженные и нейтральные частицы и античастицы, то есть создаёт гравитационный аналог механизма Швингера.
Отталкиваясь от этого, г-н Хайдукович построил модель, в которой цикл существования Вселенной заканчивается превращением в сверхмассивную чёрную дыру. За её горизонтом может происходить рождение пар частиц и античастиц; если рассматривать «вещественную» чёрную дыру, то масса появившейся — и вытолкнутой — антиматерии будет равна убыли массы дыры. Другими словами, при таком гипотетическом Большом сжатии количество вещества уменьшается, а антивещества — увеличивается, и всё может закончиться практически полным преобразованием одного в другое. Следовательно, материя в нашей Вселенной преобладает просто потому, что на предыдущем этапе господствовала антиматерия.
Как показывают несложные вычисления, преобразование вещества в антивещество (то есть переход от Большого сжатия к условному Большому взрыву) или процесс, обратный этому, в модели Драгана Хайдуковича происходят чрезвычайно быстро. Интересно, что минимальный размер Вселенной при этом на 40 порядков превышает планковскую длину (~10–35 м).
Полная версия отчёта опубликована в журнале Astrophysics and Space Science;
Подготовлено по материалам PhysOrg.
Ключевым допущением в новой гипотезе становится гравитационное отталкивание вещества и антивещества. Подавляющее большинство физиков, напомним, считает это предположение неверным и настаивает на том, что антиматерия должна притягивать и материю, и антиматерию с одинаковой силой, равной силе «обычного» гравитационного взаимодействия. Надёжных экспериментальных доказательств этого, однако, не существует; учёные только планируют их получить в организованном ЦЕРН эксперименте AEGIS, где будут тестироваться гравитационные свойства пучка антиводорода. Результаты AEGIS, как выяснил сам г-н Хайдукович, могут быть дополнены данными с нейтринных обсерваторий вроде IceCube, но детектор IceCube также начал свою работу совсем недавно.
Накопитель Antiproton Decelerator, антипротоны с которого используются для получения атомов антиводорода в эксперименте AEGIS (фото ЦЕРН).
Идею о гравитационном отталкивании вещества и антивещества в её простейшем виде можно сформулировать в трёх равенствах: mi = mg; mi = mi; mg + mg = 0. Здесь индексы i и g отмечают инертную и гравитационную массы, первые два соотношения тривиальны, а третье, в сочетании с классическим законом тяготения Ньютона, как раз и описывает взаимное отталкивание материи и антиматерии. Грубо говоря, яблоко в такой формулировке должно падать вниз, а антияблоко — «падать вверх».
Эта идея имеет интересное следствие, связанное с так называемым механизмом Швингера — эффектом рождения электрон-позитронных пар из квантового вакуума под действием сильного электрического поля, теоретически обоснованным ещё в 1951 году американским учёным Джулианом Швингером. Если описание эффекта максимально упростить, получим, что внешнее электрическое поле необходимо для пространственного разделения электронов и позитронов, образующихся из пар виртуальных частиц и античастиц, населяющих квантовый вакуум. Введение «антигравитации» даёт важную для нас возможность разделять заряженные и нейтральные частицы и античастицы, то есть создаёт гравитационный аналог механизма Швингера.
Отталкиваясь от этого, г-н Хайдукович построил модель, в которой цикл существования Вселенной заканчивается превращением в сверхмассивную чёрную дыру. За её горизонтом может происходить рождение пар частиц и античастиц; если рассматривать «вещественную» чёрную дыру, то масса появившейся — и вытолкнутой — антиматерии будет равна убыли массы дыры. Другими словами, при таком гипотетическом Большом сжатии количество вещества уменьшается, а антивещества — увеличивается, и всё может закончиться практически полным преобразованием одного в другое. Следовательно, материя в нашей Вселенной преобладает просто потому, что на предыдущем этапе господствовала антиматерия.
Как показывают несложные вычисления, преобразование вещества в антивещество (то есть переход от Большого сжатия к условному Большому взрыву) или процесс, обратный этому, в модели Драгана Хайдуковича происходят чрезвычайно быстро. Интересно, что минимальный размер Вселенной при этом на 40 порядков превышает планковскую длину (~10–35 м).
Полная версия отчёта опубликована в журнале Astrophysics and Space Science;
Подготовлено по материалам PhysOrg.
Похожие новости:
Ученым впервые удалось удержать частицы антивещества Длинный антиводород Возможно, мы живём внутри чёрной дыры Показана теоретическая возможность существования жизни в сверхмассивной чёрной дыре Ученые доказали несимметричность Вселенной с помощью хиральных узоров
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.