Головна Сьогодні

Це цікаво: чим дзеркальна матерія відрізняється від антиматерії

Гіпотетичні дзеркальні частки існують не десь в паралельному Всесвіті, а в нашому просторі


Задзеркалля. Фото: Devenzores
Задзеркалля.
Фото: Devenzores

ЗлегкоїрукиЛьюїсаКерроллаЗадзеркаллямназиваютьчарівнукраїну,яказнаходитьсяпотой бік дзеркалаііснуєлишевлюдській уяві.Однаксучасніфізикицілкомсерйозноговорятьпро наявністьдзеркальногосвітуабо,щоточніше,дзеркальноїматерії.Іякщоїїзнайдуть,стараказкавякомусьсенсістанереальністю, – пише "Популярна Механіка".

ВпершегіпотезадзеркальноїматеріїбулачіткосформульованавстаттіІгоряКобзарєва,ЛьваОкуняіІсаакаПомеранчука,опублікованійв1966 році.

До 1966 рокубуловідомо,щоприрозпадікаоновСР-симетріяпорушується.Авторипоказали,щоцюсиметріюможнавдеякомусенсізберегти(або,вірніше,узагальнити),якщоприпустити,щокожній частинцівідповідаєдзеркальначастказтакимижфізичнимихарактеристиками.ДляцьоговонипостулювалисиметріющодоперетворенняСРА,деопераціяАякразізамінюєчасткуїїдзеркальнимпартнером(букваА-нагадуванняпрокерроллівську Алісу).

Іншаможливість,зазначенаКобзарєвим,ОкунеміПомеранчуком,полягає в тому,щоспільнимидлянашоїідзеркальноїматеріїможутьбутинейтрино.ПізнішеЛевОкуньопублікувавдесятокстатей,дерозглядаврізніможливі зв'язкиміжзвичайноюідзеркальною матерієюіпропонувавексперименти,якідозволилибїхвиявити.

zerkalnaya-vselennaya-608x370

Дзеркальнуматеріюінодіплутаютьзантиматерією,хочацеабсолютнорізніпоняття.Частинкиіантичастинкивідрізняютьсязнакомелектричногозаряду,адзеркальнічастки-дзеркальнимперетвореннямсистемикоординат.Прицьомудзеркальне відображенняперетворюєімпульсчастки (часткарухаєтьсявпротилежний бік),але незачіпаєїїспін("обертання"відбуваєтьсявтомужнапрямку).

Дзеркальнасиметріяможлива недлявсіхчасток:наприклад,увільнихелектронів,протонів,нейтронів,фотонівпроекціяспінананапрямімпульсузоднаковою ймовірністюможебутиіпозитивною,інегативною,втой часякунейтриноімпульсможебутинаправленийтількипротилежноспіну.

Гіпотетичнідзеркальнічасткиіснують недесьвпаралельному Всесвіті,авнашомупросторі.Вонипов'язані одинз однимсвоїмивласнимивзаємодіями,якіне поширюютьсяначастинкинашоїматерії,таксамо якнашівзаємодіїне сприймаютьсячастинкамизадзеркалля.Звідси випливає,щовпринципіможутьіснуватидзеркальнігалактики,зіркиіпланети(втомучисліінаселені),якіне можнавгледіти в жоднийтелескоп.

Зареєструватидзеркальнуматеріюможналишеоднимспособом-погравітаційнихполях,оскількивоназвичайнимчиномпритягаєтьсядоматеріїнашогосвіту.

2386015411929ed982834fd81dea2639

У 1970-х роках зусилля фізиків-теоретиків були в основному спрямовані на розробку Стандартної моделі елементарних частинок, і гіпотеза дзеркальних частинок якось відсунулася в тінь. Потім інтерес до неї відродився, і про її нинішній стан "Популярною механіці" розповів професор теоретичної фізики Мерілендського університету Рабіндра Мохапатра: "Фізики повернулися до дзеркальних частинок з двох причин. У минулому десятилітті зміцнилися позиції гіпотези темної матерії, і почали обговорювати можливість існування так званих стерильних нейтрино. Такі нейтрино підкоряються закону тяжіння, але не беруть участі ні в сильній, ні в електромагнітній, ні в слабкій взаємодіях. У цьому контексті в 1995 році австралійські теоретики Фут і Волкас і незалежно від них я і грузинський фізик Зураб Бережіані (він зараз працює в Італії) припустили, що дзеркальні частки реально існують і виявляють себе в стерильних нейтрино і темній матерії. Багато з наших колег визнали, що ця ідея заслуговує обговорення. Виникає природне запитання – як виявити дзеркальні частки або їх скупчення? Якщо існують, скажімо, зірки з дзеркальної матерії, вони видадуть свою присутність тільки тяжінням. Її можна виявити за допомогою ефекту гравітаційного лінзування, але поки це ще нікому не вдалося. Однак є й інша можливість, яку ми з співавторами обговорюємо в недавно опублікованій статті. Є підстави думати, що наші фотони можуть дуже незначно перемішуватися з фотонами дзеркального сектора. Ця обставина в принципі відкриває шлях до реєстрації дзеркальних частинок".

Дзеркальнічастинки пов'язаніміжсобоюсвоїмивласнимиелектромагнітним,сильниміслабкимвзаємодіями,якіне поширюютьсяначастинкинашогосвіту.Томуєдинийдлянасспосібзареєструватидзеркальнуматерію-за допомогоюгравітації(наприклад,використовуючиефектгравітаційноголінзування).

Згідно з однієюзтеорій,незабаромпіслянародженнянашого Всесвітувсідзеркальнічастки,завиняткомнайлегших,розпалися.Ті, що вижилижможутьформуватикосмічніскупчення,що проявляютьсебеякгалотемноїматерії.Проте,згідно з цим сценарієм,дзеркальнихзірокідзеркальнихпланетне існує-длянихпростоне вистачитьбудівельногоматеріалу.

Читайте найважливіші та найцікавіші новини у нашому Telegram

Новини партнерів

Популярні статті

Новини партнерів

Продовжуючи перегляд сайту, ви погоджуєтесь, що ознайомились з оновленою політикою конфіденційності і погоджуєтесь на використання файлів cookie.
Погоджуюсь