Unser Universum hätte nicht existieren dürfen. Experimente mit Antimaterie ließen Wissenschaftler an der Existenz des Universums zweifeln

Seit langem gibt es Streitigkeiten darüber, wie das Leben, ja das gesamte Universum entstanden ist. Diejenigen, die an Gott glauben, haben darauf ihre eigene kategorische Antwort. Aber es gibt auch Studien, die die Möglichkeit der Existenz höherer Wesen nahelegen, die für die Existenz der Menschheit verantwortlich sind.

1. Das Universum sollte nicht existieren

Einigen Studien zufolge dürfte das Universum nicht länger als eine Sekunde überlebt haben. Beim Urknall hätten sich beispielsweise gleich viel Materie und Antimaterie gebildet, die sich gegenseitig vernichtet hätten. Stattdessen bildete sich viel gewöhnlichere Materie und erschuf das gesamte beobachtbare Universum. Wissenschaftler können dies noch nicht endgültig erklären.

Einer anderen Theorie zufolge befindet sich das Universum im Higgs-Feld, das den Teilchen ihre Masse verleiht. Ein großes Energiefeld verhindert, dass unser Universum in einen Zustand "fällt", in dem es nicht existieren könnte. Wenn jedoch das Standardmodell der Physik richtig ist, hätte die schnelle Expansion des Universums unmittelbar nach dem Urknall die Stabilität dieses Feldes stören müssen.

Auch die theoretische Unmöglichkeit von Leben auf der Erde ist atemberaubend hoch. Die Galaxie kann ohne dunkle Materie und dunkle Energie nicht existieren. Die Erde musste im richtigen Abstand zur Sonne stehen. Gleichzeitig muss im System ein Planet in der Größe von Jupiter existieren, der große Asteroiden und Kometen auf sich „zieht“, damit sie nicht auf die Erdoberfläche krachen. Es gibt viele solcher Bedingungen und die Wahrscheinlichkeit, dass sie alle zufällig zusammentreffen, ist sehr gering.

2. Samen des Lebens

Nach Francis Cricks Panspermie-Theorie entstand das Leben woanders und wurde von fortgeschrittenen Wesen auf die Erde geschickt. Eine frühe Theorie der Panspermie besagte, dass das Leben auf einem Asteroiden oder Kometen auf unseren Planeten gebracht wurde.

Im Juli 2013 gab der Astrobiologe Milton Wainwright bekannt, dass er den wahren „Samen des Lebens“ gefunden habe. Nachdem ein Wetterballon über England gestartet war, fing er eine Metallkugel von der Breite einer Haarsträhne ein. In seinem Gehäuse aus Titan und Vanadium enthielt es angeblich eine klebrige biologische Flüssigkeit. Viele Wissenschaftler stehen seiner Behauptung skeptisch gegenüber.

3. Biologische Suche nach außerirdischem Leben

Der Mensch besteht aus etwa 22.000 Genen oder nur 3 Prozent des menschlichen Genoms. Die anderen 97 Prozent der Gene sind "Junk-DNA", die eine verschlüsselte Botschaft oder ein "Markerzeichen" enthalten kann, wenn das Leben woanders entstanden ist oder von einem höheren Wesen erschaffen wurde.

Im Jahr 2013 sagten zwei Forscher aus Kasachstan, sie hätten in menschlicher „Junk-DNA“ eine geordnete Sequenz symbolischer Sprache gefunden, die auf natürliche Weise nicht vorkommen konnte. Viele Kritiker widerlegen jedoch ihre Hypothese.

4. Kosmische Strahlung

Im Jahr 2003 schlug der Philosoph Nick Bostrom vor, das Universum sei ein Computermodell, eine Theorie, die später von Elon Musk und Neil deGrasse Tyson unterstützt wurde. Wenn das stimmt, dann muss ein höheres Wesen dieses Modell gebaut haben. Auch das Universum kann nicht unendlich sein, da alle Computer Grenzen haben.

Einige Forscher glauben, dass Menschen dieses Computermodell entdecken können, wenn sie die Grenzen des Universums finden können. Um dies zu testen, haben deutsche Forscher auf einem Quantencomputer ein simuliertes Universum aufgebaut. Im Grunde ging es bei dem Experiment um kosmische Strahlung, bei der es sich um Atomfragmente handelt, die von außerhalb des Sonnensystems eintreffen.

Kosmische Strahlung verliert Energie mit der zurückgelegten Entfernung. Wenn sie die Erde erreichen, haben sie immer die gleiche Energie (maximal 10 Elektronenvolt). Dies deutet darauf hin, dass alle kosmischen Strahlen denselben Ausgangspunkt haben – im Fall des Experiments ist dies das Gitter eines Quantencomputers, und im Fall des Universums ist es dasselbe, nur im großen Maßstab.

5. Die Ausbreitung des Lebens

Im Jahr 2015 schlugen Forscher des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics vor, dass sich Leben durch Panspermie ausbreiten und von Stern zu Stern wandern könnte. Dieses Modell legt auch nahe, dass sich das Leben wie eine Epidemie ausbreiten kann. Wissenschaftler haben zwei Möglichkeiten getestet, Leben auf die Erde zu bringen: durch Asteroiden und Lebewesen. Das Ergebnis war, dass beide Optionen möglich waren und im Prinzip dem gleichen Muster folgten. Wenn die Theorie richtig ist, deutet diese Studie auch darauf hin, dass Leben anderswo in der Galaxie existiert.

6. Physikalische Konstanten

Laut dem theoretischen Physiker John D. Barrow ist das Universum ein Modell, weil es viele Fehler und Ungereimtheiten aufweist. Barrow glaubt, dass selbst fortgeschrittene Zivilisationen kein vollständiges Wissen über die Naturgesetze hatten. Daher werden merkliche Fehler in der Matrix deutlich beobachtet, wie z. B. Änderungen der physikalischen Konstanten.

Im Jahr 2001 fanden australische Forscher Beweise dafür, dass sich die Lichtgeschwindigkeit in den letzten Milliarden Jahren verlangsamt hat, obwohl dies der Allgemeinen Relativitätstheorie widerspricht. Trotzdem weiß bis heute niemand, warum die aktuellen physikalischen Konstanten konstant bleiben. Aber sie sind entscheidend für die Existenz unseres Universums. Einige Wissenschaftler glauben, dass die physikalischen Konstanten ein Beweis dafür sind, dass das Universum speziell auf die Existenz von Leben darin "abgestimmt" wurde.

In den 1940er Jahren versuchte der Physiker Kurt Gödel, die Existenz Gottes mit mathematischen Mitteln zu beweisen. Er baute auf den Argumenten des heiligen Anselm von Canterbury auf:
- Es gibt ein großes Wesen namens Gott, und es ist unmöglich, sich etwas Besseres als Gott vorzustellen.
- Gott existiert als Idee im Kopf.
- Unter sonst gleichen Bedingungen ist ein Wesen, das sowohl im Verstand als auch in der Realität existiert, besser als ein Wesen, das nur im Verstand existiert.
- Wenn Gott also nur im Verstand existiert, dann ist es durchaus möglich, dass sich die Menschen ein besseres Wesen vorstellen können, das in der Realität existiert.
- Gleichzeitig kann man sich nichts Besseres als Gott vorstellen.
- Gott existiert also.

Unter Verwendung der Modallogik und der Theorie der Paralleluniversen argumentierte Gödel, dass ein allmächtiges Wesen (falls es tatsächlich existiert) in mindestens einem Paralleluniversum existiert. Da es unendlich viele Universen mit unendlich vielen Möglichkeiten gibt, wird ein Universum so mächtig sein, dass es als allmächtiger Gott betrachtet wird. Also existiert Gott.

8. Die Realität existiert nicht, wenn du sie nicht ansiehst.

Ein Computerspiel ist nur real, wenn ein Mensch es ansieht. Andernfalls können wir davon ausgehen, dass es nicht existiert. Die Realität sieht so aus, weil einige Aspekte nur existieren, wenn Menschen sie betrachten.
Dieses mysteriöse Phänomen basiert auf der Quantenmechanik. Elementare Objekte sind in der Regel entweder Wellen oder partikelartige Festkörper. Sehr selten können sie in beiden Formen existieren. Einige Beispiele hierfür sind Licht und Objekte, die eine ähnliche Masse wie Elektronen haben.

Sie selbst existieren in einem dualen Zustand. Aber wenn sie gemessen werden, "entscheiden" sie, ob sie eine Welle oder ein festes Objekt werden. Diese Grundlagen unserer Realität ruhen, bis die Menschen sie betrachten, was nicht viel anders ist als die simulierte Welt eines Computerspiels.

9. Holographisches Prinzip

1997 schlug der theoretische Physiker Juan Maldacena vor, dass unser Universum ein zweidimensionales Hologramm ist, das Menschen einfach in drei Dimensionen wahrnehmen. Winzige Fäden, die Gravitonen genannt werden, vibrieren, um dieses holografische Universum zu erschaffen.

Wenn diese Theorie richtig ist, dann würde sie helfen, einige der Unterschiede zwischen der Quantenmechanik und Einsteins Gravitationstheorie aufzulösen. Einige Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass ein 2-D-Universum möglich ist. Japanische Forscher berechneten die innere Energie eines Schwarzen Lochs, die Position des Ereignishorizonts sowie andere Eigenschaften in einer 3-D-Welt und wandelten sie dann in eine 2-D-Welt um, in der es keine Schwerkraft gibt. Die Berechnungen passten perfekt.

10. Leerzeichencodierung

Laut dem theoretischen Physiker Sylvester James Gates deuten überzeugende Beweise darauf hin, dass Menschen in einem Simulator leben. Während er an den Gleichungen der Superstring-Theorie arbeitete, fand Gates grundlegende Codes, die angeblich in der Natur weit verbreitet und sogar in die Essenz der Realität selbst eingebaut werden könnten. Wenn dem so ist, dann lebt im Wesentlichen jeder in der Matrix, und die persönliche Erfahrung jedes Menschen ist ein Produkt der virtuellen Realität.

Und diejenigen, die sich für Astronomie interessieren, und diejenigen, die weit davon entfernt sind, werden es definitiv mögen.

Seit langem gibt es Streitigkeiten darüber, wie das Leben, ja das gesamte Universum entstanden ist.

Diejenigen, die an Gott glauben, haben darauf ihre eigene kategorische Antwort.

Aber es gibt auch Studien, die die Möglichkeit der Existenz höherer Wesen nahelegen, die für die Existenz der Menschheit verantwortlich sind.

1. Das Universum sollte nicht existieren

Einigen Studien zufolge dürfte das Universum nicht länger als eine Sekunde überlebt haben. Beim Urknall hätten sich beispielsweise gleich viel Materie und Antimaterie gebildet, die sich gegenseitig vernichtet hätten. Stattdessen bildete sich viel gewöhnlichere Materie und erschuf das gesamte beobachtbare Universum. Wissenschaftler können dies noch nicht endgültig erklären.

Einer anderen Theorie zufolge befindet sich das Universum im Higgs-Feld, das den Teilchen ihre Masse verleiht. Ein großes Energiefeld verhindert, dass unser Universum in einen Zustand "fällt", in dem es nicht existieren könnte. Wenn jedoch das Standardmodell der Physik richtig ist, hätte die schnelle Expansion des Universums unmittelbar nach dem Urknall die Stabilität dieses Feldes stören müssen.

Auch die theoretische Unmöglichkeit von Leben auf der Erde ist atemberaubend hoch. Die Galaxie kann ohne dunkle Materie und dunkle Energie nicht existieren. Die Erde musste im richtigen Abstand zur Sonne stehen. Gleichzeitig muss im System ein Planet in der Größe von Jupiter existieren, der große Asteroiden und Kometen auf sich „zieht“, damit sie nicht auf die Erdoberfläche krachen. Es gibt viele solcher Bedingungen und die Wahrscheinlichkeit, dass sie alle zufällig zusammentreffen, ist sehr gering.

2. Samen des Lebens

Nach Francis Cricks Panspermie-Theorie entstand das Leben woanders und wurde von fortgeschrittenen Wesen auf die Erde geschickt. Eine frühe Theorie der Panspermie besagte, dass das Leben auf einem Asteroiden oder Kometen auf unseren Planeten gebracht wurde.

Im Juli 2013 gab der Astrobiologe Milton Wainwright bekannt, dass er den wahren „Samen des Lebens“ gefunden habe. Nachdem ein Wetterballon über England gestartet war, fing er eine Metallkugel von der Breite einer Haarsträhne ein. In seinem Gehäuse aus Titan und Vanadium enthielt es angeblich eine klebrige biologische Flüssigkeit. Viele Wissenschaftler stehen seiner Behauptung skeptisch gegenüber.

3. Biologische Suche nach außerirdischem Leben

Der Mensch besteht aus etwa 22.000 Genen oder nur 3 Prozent des menschlichen Genoms. Die anderen 97 Prozent der Gene sind "Junk-DNA", die eine verschlüsselte Botschaft oder ein "Markerzeichen" enthalten kann, wenn das Leben woanders entstanden ist oder von einem höheren Wesen erschaffen wurde.

Im Jahr 2013 sagten zwei Forscher aus Kasachstan, sie hätten in menschlicher „Junk-DNA“ eine geordnete Sequenz symbolischer Sprache gefunden, die auf natürliche Weise nicht vorkommen konnte. Viele Kritiker widerlegen jedoch ihre Hypothese.

4. Kosmische Strahlung

Im Jahr 2003 schlug der Philosoph Nick Bostrom vor, das Universum sei ein Computermodell, eine Theorie, die später von Elon Musk und Neil deGrasse Tyson unterstützt wurde. Wenn das stimmt, dann muss ein höheres Wesen dieses Modell gebaut haben. Auch das Universum kann nicht unendlich sein, da alle Computer Grenzen haben.

Einige Forscher glauben, dass Menschen dieses Computermodell entdecken können, wenn sie die Grenzen des Universums finden können. Um dies zu testen, haben deutsche Forscher auf einem Quantencomputer ein simuliertes Universum aufgebaut. Im Grunde ging es bei dem Experiment um kosmische Strahlung, bei der es sich um Atomfragmente handelt, die von außerhalb des Sonnensystems eintreffen.

Kosmische Strahlung verliert Energie mit der zurückgelegten Entfernung. Wenn sie die Erde erreichen, haben sie immer die gleiche Energie (maximal 10 Elektronenvolt). Dies deutet darauf hin, dass alle kosmischen Strahlen denselben Ausgangspunkt haben – im Fall des Experiments ist dies das Gitter eines Quantencomputers, und im Fall des Universums ist es dasselbe, nur im großen Maßstab.

5. Die Ausbreitung des Lebens

Im Jahr 2015 schlugen Forscher des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics vor, dass sich Leben durch Panspermie ausbreiten und von Stern zu Stern wandern könnte. Dieses Modell legt auch nahe, dass sich das Leben wie eine Epidemie ausbreiten kann. Wissenschaftler haben zwei Möglichkeiten getestet, Leben auf die Erde zu bringen: durch Asteroiden und Lebewesen. Das Ergebnis war, dass beide Optionen möglich waren und im Prinzip dem gleichen Muster folgten. Wenn die Theorie richtig ist, deutet diese Studie auch darauf hin, dass Leben anderswo in der Galaxie existiert.

6. Physikalische Konstanten

Laut dem theoretischen Physiker John D. Barrow ist das Universum ein Modell, weil es viele Fehler und Ungereimtheiten aufweist. Barrow glaubt, dass selbst fortgeschrittene Zivilisationen kein vollständiges Wissen über die Naturgesetze hatten. Daher werden merkliche Fehler in der Matrix deutlich beobachtet, wie z. B. Änderungen der physikalischen Konstanten.

Im Jahr 2001 fanden australische Forscher Beweise dafür, dass sich die Lichtgeschwindigkeit in den letzten Milliarden Jahren verlangsamt hat, obwohl dies der Allgemeinen Relativitätstheorie widerspricht. Trotzdem weiß bis heute niemand, warum die aktuellen physikalischen Konstanten konstant bleiben. Aber sie sind entscheidend für die Existenz unseres Universums. Einige Wissenschaftler glauben, dass die physikalischen Konstanten ein Beweis dafür sind, dass das Universum speziell auf die Existenz von Leben darin "abgestimmt" wurde.

In den 1940er Jahren versuchte der Physiker Kurt Gödel, die Existenz Gottes mit mathematischen Mitteln zu beweisen. Er baute auf den Argumenten des heiligen Anselm von Canterbury auf:
- Es gibt ein großes Wesen namens Gott, und es ist unmöglich, sich etwas Besseres als Gott vorzustellen.
- Gott existiert als Idee im Kopf.
- Unter sonst gleichen Bedingungen ist ein Wesen, das sowohl im Verstand als auch in der Realität existiert, besser als ein Wesen, das nur im Verstand existiert.
- Wenn Gott also nur im Verstand existiert, dann ist es durchaus möglich, dass sich die Menschen ein besseres Wesen vorstellen können, das in der Realität existiert.
- Gleichzeitig kann man sich nichts Besseres als Gott vorstellen.
- Gott existiert also.

Unter Verwendung der Modallogik und der Theorie der Paralleluniversen argumentierte Gödel, dass ein allmächtiges Wesen (falls es tatsächlich existiert) in mindestens einem Paralleluniversum existiert. Da es unendlich viele Universen mit unendlich vielen Möglichkeiten gibt, wird ein Universum so mächtig sein, dass es als allmächtiger Gott betrachtet wird. Also existiert Gott.

8. Die Realität existiert nicht, wenn du sie nicht ansiehst.

Ein Computerspiel ist nur real, wenn ein Mensch es ansieht. Andernfalls können wir davon ausgehen, dass es nicht existiert. Die Realität sieht so aus, weil einige Aspekte nur existieren, wenn Menschen sie betrachten.
Dieses mysteriöse Phänomen basiert auf der Quantenmechanik. Elementare Objekte sind in der Regel entweder Wellen oder partikelartige Festkörper. Sehr selten können sie in beiden Formen existieren. Einige Beispiele hierfür sind Licht und Objekte, die eine ähnliche Masse wie Elektronen haben.

Sie selbst existieren in einem dualen Zustand. Aber wenn sie gemessen werden, "entscheiden" sie, ob sie eine Welle oder ein festes Objekt werden. Diese Grundlagen unserer Realität ruhen, bis die Menschen sie betrachten, was nicht viel anders ist als die simulierte Welt eines Computerspiels.

9. Holographisches Prinzip

1997 schlug der theoretische Physiker Juan Maldacena vor, dass unser Universum ein zweidimensionales Hologramm ist, das Menschen einfach in drei Dimensionen wahrnehmen. Winzige Fäden, die Gravitonen genannt werden, vibrieren, um dieses holografische Universum zu erschaffen.

Wenn diese Theorie richtig ist, dann würde sie helfen, einige der Unterschiede zwischen der Quantenmechanik und Einsteins Gravitationstheorie aufzulösen. Einige Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass ein 2-D-Universum möglich ist. Japanische Forscher berechneten die innere Energie eines Schwarzen Lochs, die Position des Ereignishorizonts sowie andere Eigenschaften in einer 3-D-Welt und wandelten sie dann in eine 2-D-Welt um, in der es keine Schwerkraft gibt. Die Berechnungen passten perfekt.

10. Leerzeichencodierung

Laut dem theoretischen Physiker Sylvester James Gates deuten überzeugende Beweise darauf hin, dass Menschen in einem Simulator leben. Während er an den Gleichungen der Superstring-Theorie arbeitete, fand Gates grundlegende Codes, die angeblich in der Natur weit verbreitet und sogar in die Essenz der Realität selbst eingebaut werden könnten. Wenn dem so ist, dann lebt im Wesentlichen jeder in der Matrix, und die persönliche Erfahrung jedes Menschen ist ein Produkt der virtuellen Realität.

Physiker des CERN führten ultrapräzise Messungen des magnetischen Moments des Antiprotons durch und fanden keine Unterschiede zwischen den Eigenschaften von Materie und Antimaterie, was das Rätsel um das Verschwinden von Antimaterie und die Existenz des Universums noch mysteriöser machte.

„Alle unsere Messungen zeigen, dass Materie und Antimaterie absolut identische Eigenschaften haben. Mit anderen Worten, das Universum sollte einfach nicht existieren, aber die Realität sagt etwas anderes. Dementsprechend müssen die Unterschiede, die wir brauchen, irgendwo existieren, aber wir verstehen jetzt einfach nicht, wo wir suchen sollen.“ für sie stellt sich die Frage - was hat die Symmetrie der Eigenschaften der Materie gebrochen? ", - sagte Christian Smorra (Christian Smorra), Physiker vom RIKEN-Institut in Saitama (Japan).

Wie Wissenschaftler heute glauben, entstand in den ersten Augenblicken nach dem Urknall gleich viel Materie und Antimaterie. Gleichzeitig besagt das Standardmodell der Physik, dass die Eigenschaften von Antimaterieteilchen die Eigenschaften ihrer Zwillinge widerspiegeln, mit Ausnahme der Ladung. Mit anderen Worten, die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Antimaterie- und Materieatomen müssen identisch sein.

Da sich Materie und Antimaterie bei der Kollision vernichten, hätten sich ihre Teilchen zum Zeitpunkt der Geburt des Universums gegenseitig zerstören müssen, wodurch ein "Meer" aus Gammastrahlen und Neutrinos entstehen würde, aus dem nichts übrigbleibt, aus dem sich Sterne, Planeten und Galaxien bilden könnten . Daher stellt sich die Frage - wo ist die Antimaterie "verschwunden" und warum existiert das Universum?

Es wird angenommen, dass einer der Gründe für die "Materie-Asymmetrie" in der Existenz kleiner, aber durchaus signifikanter Unterschiede in der Struktur und den Eigenschaften von Antimaterie-Partikeln liegen könnte. In den letzten Jahren haben Physiker mehrere Hinweise darauf gefunden, dass solche Unterschiede beispielsweise in der Masse von Protonen und Antiprotonen existieren, aber ihre genaue Änderung wird durch die geringe Präzision der Instrumente und den mikroskopischen Maßstab dieser Asymmetrie behindert.

In der Regel werden solche Messungen mit einem speziellen Gerät durchgeführt, das Physiker "Penning-Falle" nennen. Es ist eine spezielle Kammer, in der Ionen und Antimateriepartikel von magnetischen und elektrischen Feldern festgehalten werden, die sie entlang einer zu einem Kreis verdrehten Wellenlinie in der Falle herumtreiben lassen. Die Position jedes Teilchens in diesem Kreis und auf dieser Linie lässt sich leicht mathematisch berechnen, was die Messung seiner Eigenschaften erheblich erleichtert.

Laut Smorra ermöglichen Penning-Fallen sehr genaue Messungen, aber diese Genauigkeit reicht nicht für eine vollwertige Suche nach Unterschieden zwischen Materie und Antimaterie - Schwankungen in Magnetfeldern, die Teilchen an einem Ort halten, beginnen allmählich, die Ergebnisse von Experimenten zu stören .

Smorra und seine Kollegen konnten dieses Problem überwinden und die Genauigkeit mit einem sehr einfachen und genialen Trick um den Faktor 350 verbessern - sie verwendeten nicht eine, sondern zwei Penning-Fallen, von denen eine bei Raumtemperatur und die zweite bei naher Temperatur arbeitete Absoluter Nullpunkt.

Der erste Aufbau wurde nicht verwendet, um die Eigenschaften von Antiprotonen zu messen, sondern um zu verstehen, wie schnell sich die Teilchen drehen, wenn sie mit dem Magnetfeld der Penning-Falle wechselwirken. Die Wissenschaftler brauchten diese Daten, um solche Störungen aus den Messungen der zweiten Falle, in die parallel das zweite Antiproton geschossen wurde, zu „entfernen“ und die Messgeschwindigkeit zu erhöhen.

Dank ähnlicher Tricks gelang es japanischen und deutschen Physikern, die am CERN mit Antimaterieteilchen arbeiten, herauszufinden, dass das magnetische Moment des Antiprotons – wie stark das Teilchen auf externe Magnetfelder reagiert – bis auf 9 Dezimalstellen mit dem des Protons übereinstimmt.

Wie Smorra und seine Kollegen bemerken, kann die Genauigkeit dieser Messungen um einen weiteren Faktor von etwa 10 verbessert werden, aber bereits jetzt können wir sagen, dass die Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie wahrscheinlich nicht in noch kleineren Unterschieden in den Eigenschaften von Protonen und Protonen verborgen sind Antiprotonen. In einem solchen Fall werden die angenommenen Eigenschaften des neugeborenen Universums mit dem, was wir über den Urknall wissen, nicht vereinbar sein, was das Rätsel der fehlenden Antimaterie noch interessanter und unverständlicher macht, schlussfolgern die Physiker.

MOSKAU, 18. Oktober - RIA Nowosti. Physiker des CERN haben ultrapräzise Messungen des magnetischen Moments des Antiprotons durchgeführt und keinen Unterschied zwischen den Eigenschaften von Materie und Antimaterie gefunden, was das Geheimnis des Verschwindens von Antimaterie und der Existenz des Universums noch mysteriöser machte, heißt es in einem veröffentlichten Artikel in der Zeitschrift Natur.

„Alle unsere Messungen zeigen, dass Materie und Antimaterie absolut identische Eigenschaften haben. Mit anderen Worten, das Universum sollte einfach nicht existieren, aber die Realität sagt etwas anderes. Dementsprechend müssen die Unterschiede, die wir brauchen, irgendwo existieren, aber wir verstehen jetzt einfach nicht, wo wir suchen sollen.“ für sie stellt sich die Frage - was hat die Symmetrie der Eigenschaften der Materie gebrochen? ", - sagte Christian Smorra (Christian Smorra), Physiker vom RIKEN-Institut in Saitama (Japan).

CERN-Physiker messen das magnetische Moment von Antiprotonen mit hoher PräzisionPhysiker versuchen seit vielen Jahren, Verletzungen der sogenannten CPT-Symmetrie, also Ladungs-, Raum- und Zeitsymmetrie, in den mit Teilchen und Antiteilchen verbundenen Prozessen zu finden.

Die Hauptfrage des Universums

Wie Wissenschaftler heute glauben, entstand in den ersten Augenblicken nach dem Urknall gleich viel Materie und Antimaterie. Gleichzeitig besagt das Standardmodell der Physik, dass die Eigenschaften von Antimaterieteilchen die Eigenschaften ihrer Zwillinge widerspiegeln, mit Ausnahme der Ladung. Mit anderen Worten, die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Antimaterie- und Materieatomen müssen identisch sein.

Da sich Materie und Antimaterie bei der Kollision vernichten, hätten sich ihre Teilchen zum Zeitpunkt der Geburt des Universums gegenseitig zerstören müssen, wodurch ein "Meer" aus Gammastrahlen und Neutrinos entstehen würde, aus dem nichts übrigbleibt, aus dem sich Sterne, Planeten und Galaxien bilden könnten . Daher stellt sich die Frage - wo ist die Antimaterie "verschwunden" und warum existiert das Universum?

Es wird angenommen, dass einer der Gründe für die "Materie-Asymmetrie" in der Existenz kleiner, aber durchaus signifikanter Unterschiede in der Struktur und den Eigenschaften von Antimaterie-Partikeln liegen könnte. In den letzten Jahren haben Physiker mehrere Hinweise darauf gefunden, dass solche Unterschiede bestehen, beispielsweise in der Masse von Protonen und Antiprotonen, aber ihre genaue Messung wird durch die geringe Präzision der Instrumente und den mikroskopischen Maßstab dieser Asymmetrie behindert.

In der Regel werden solche Messungen mit einem speziellen Gerät durchgeführt, das Physiker "Penning-Falle" nennen. Es ist eine spezielle Kammer, in der Ionen und Antimateriepartikel von magnetischen und elektrischen Feldern festgehalten werden, die sie entlang einer zu einem Kreis verdrehten Wellenlinie in der Falle herumtreiben lassen. Die Position jedes Teilchens in diesem Kreis und auf dieser Linie lässt sich leicht mathematisch berechnen, was die Messung seiner Eigenschaften erheblich erleichtert.

Auf der Suche nach "neuer Physik"

Laut Smorra ermöglichen Penning-Fallen sehr genaue Messungen, aber diese Genauigkeit reicht nicht für eine vollwertige Suche nach Unterschieden zwischen Materie und Antimaterie - Schwankungen in Magnetfeldern, die Teilchen an einem Ort halten, beginnen allmählich, die Ergebnisse von Experimenten zu stören .

Wissenschaftler: Protonen können volle "Zwillinge" von Antiprotonen seinCERN-Wissenschaftler haben herausgefunden, dass das Masse-zu-Ladung-Verhältnis und andere physikalische Eigenschaften von Proton und Antiproton genau gleich sein können, was erneut die Frage aufwirft, warum das Universum mit Materie gefüllt und fast frei von Antimaterie ist.

Smorra und seine Kollegen konnten dieses Problem überwinden und die Messgenauigkeit mit einem sehr einfachen und genialen Trick um den Faktor 350 verbessern – sie verwendeten nicht eine, sondern zwei Penning-Fallen, von denen eine bei Raumtemperatur und die zweite bei Raumtemperatur arbeitete nahe dem absoluten Nullpunkt.

Der erste Aufbau wurde nicht verwendet, um die Eigenschaften von Antiprotonen zu messen, sondern um zu verstehen, wie schnell sich die Teilchen drehen, wenn sie mit dem Magnetfeld der Penning-Falle wechselwirken. Die Wissenschaftler brauchten diese Daten, um solche Störungen aus den Messungen der zweiten Falle, in die parallel das zweite Antiproton geschossen wurde, zu „entfernen“ und die Messgeschwindigkeit zu erhöhen.

Dank ähnlicher Tricks gelang es japanischen und deutschen Physikern, die am CERN mit Antimaterieteilchen arbeiten, herauszufinden, dass das magnetische Moment des Antiprotons – wie stark das Teilchen auf externe Magnetfelder reagiert – bis auf 9 Dezimalstellen mit dem des Protons übereinstimmt.

Wie Smorra und seine Kollegen bemerken, kann die Genauigkeit dieser Messungen um einen weiteren Faktor von etwa 10 verbessert werden, aber bereits jetzt können wir sagen, dass die Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie wahrscheinlich nicht in noch kleineren Unterschieden in den Eigenschaften von Protonen und Protonen verborgen sind Antiprotonen. In einem solchen Fall werden die angenommenen Eigenschaften des neugeborenen Universums mit dem, was wir über den Urknall wissen, nicht vereinbar sein, was das Rätsel der fehlenden Antimaterie noch interessanter und unverständlicher macht, schlussfolgern die Physiker.