Физики из ЦЕРН провели сверхточные замеры магнитного момента антипротона и не нашли никаких различий между свойствами материи и антиматерии, что сделало тайну пропажи антиматерии и существования Вселенной еще более загадочной.
"Все наши замеры указывают на то, что материя и антиматерия обладают абсолютно идентичными свойствами. Иными словами, Вселенная просто не должна существовать, но реальность говорит об обратном. Соответственно, нужные нам различия где-то должны существовать, но мы сейчас просто не понимаем, где их нужно искать. Возникает вопрос - что нарушило симметрию свойств материи?", - заявил Кристиан Сморра (Christian Smorra), физик из Института RIKEN в Сайтаме (Япония).
Как сегодня считают ученые, в первые мгновения после Большого взрыва возникло равное количество материи и антиматерии. При этом Стандартная модель физики говорит о том, что свойства частиц антиматерии зеркально повторяют характеристики своих близнецов, за исключением заряда. Иначе говоря, химические и физические свойства атомов антиматерии и материи должны быть идентичными.
Так как материя и антиматерия аннигилируют при столкновении, во время рождения Вселенной их частицы должны были уничтожить друг друга, породив "море" гамма-квантов и нейтрино, не оставляя ничего, из чего могли бы возникнуть звезды, планеты и галактики. Поэтому возникает вопрос - куда "пропала" антиматерия и почему существует Вселенная.
Считается, что одна из причин "асимметрии материи" может заключаться в существовании небольших, но достаточно существенных различий в устройстве и свойствах частиц антиматерии. За последние годы физики нашли несколько намеков на то, что такие различия, например в массе протонов и антипротонов, все же существуют, однако их точное изменение затрудняется низкой точностью приборов и микроскопическими масштабами этой асимметрии.
Как правило, подобные замеры проводятся при помощи особого устройства, которое физики называют "ловушкой Пеннинга". Она представляет собой особую камеру, в которой ионы и частицы антиматерии удерживаются при помощи магнитных и электрических полей, которые заставляют их курсировать внутри ловушки по волнистой линии, закрученной в круг. Положение любой частицы в этом круге и на этой линии можно легко просчитать математическим путем, что заметно облегчает замеры ее свойств.
Как рассказывает Сморра, ловушки Пеннинга позволяют проводить очень точные замеры, однако этой точности не хватает для полноценных поисков различий между материей и антиматерией – флуктуации магнитных полей, удерживающих частицы на одном месте, постепенно начинают вносить помехи в результаты экспериментов.
Сморра и его коллеги смогли преодолеть эту проблему и повысит точность замеров в 350 раз при помощи очень простого и остроумного приема – они использовали не одну, а две ловушки Пеннинга, одна из которых работала при комнатной температуре, а вторая – при почти абсолютном нуле.
Первая установка использовалась не для замеров свойств антипротонов, а для того, чтобы понять, как быстро частицы вращаются, взаимодействуя с магнитным полем ловушки Пеннинга. Эти данные были нужны ученым для того, чтобы "удалить" подобные помехи из замеров второй ловушки, куда параллельно запускался второй антипротон, и повышения скорости проведения измерений.
Благодаря подобным ухищрениям японским и немецким физикам, работавшим с частицами антиматерии в ЦЕРН, удалось выяснить, что магнитный момент антипротона – то, как сильно частица реагирует на внешние магнитные поля – совпадает с аналогичным значением для протона до 9 знака после запятой.
Как отмечают Сморра и его коллеги, точность этих замеров можно повысить еще примерно в 10 раз, однако уже сейчас можно говорить о том, что различия между материей и антиматерией вряд ли скрываются в еще меньших расхождениях в свойствах протонов и антипротонов. В подобном случае, предположительные свойства новорожденной Вселенной будут несовместимы с тем, что мы знаем о Большом Взрыве, что делает загадку пропажи антиматерии еще более интересной и непонятной, заключают физики.
МОСКВА, 18 окт - РИА Новости . Физики из ЦЕРН провели сверхточные замеры магнитного момента антипротона и не нашли никаких различий между свойствами материи и антиматерии, что сделало тайну пропажи антиматерии и существования Вселенной еще более загадочной, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature .
"Все наши замеры указывают на то, что материя и антиматерия обладают абсолютно идентичными свойствами. Иными словами, Вселенная просто не должна существовать, но реальность говорит об обратном. Соответственно, нужные нам различия где-то должны существовать, но мы сейчас просто не понимаем, где их нужно искать. Возникает вопрос — что нарушило симметрию свойств материи?", — заявил Кристиан Сморра (Christian Smorra), физик из Института RIKEN в Сайтаме (Япония).
Физики ЦЕРНа с высокой точностью измерили магнитный момент антипротона Физики в течение многих лет пытаются найти нарушения так называемой CPT-симметрии, то есть зарядовой, пространственной и временной симметрии в процессах, связанных с частицами и античастицами.Главный вопрос Вселенной
Как сегодня считают ученые, в первые мгновения после Большого взрыва возникло равное количество материи и антиматерии. При этом Стандартная модель физики говорит о том, что свойства частиц антиматерии зеркально повторяют характеристики своих близнецов, за исключением заряда. Иначе говоря, химические и физические свойства атомов антиматерии и материи должны быть идентичными.
Так как материя и антиматерия аннигилируют при столкновении, во время рождения Вселенной их частицы должны были уничтожить друг друга, породив "море" гамма-квантов и нейтрино, не оставляя ничего, из чего могли бы возникнуть звезды, планеты и галактики. Поэтому возникает вопрос — куда "пропала" антиматерия и почему существует Вселенная.
Считается, что одна из причин "асимметрии материи" может заключаться в существовании небольших, но достаточно существенных различий в устройстве и свойствах частиц антиматерии. За последние годы физики нашли несколько намеков на то, что такие различия, например в массе протонов и антипротонов, все же существуют, однако их точное измерение затрудняется низкой точностью приборов и микроскопическими масштабами этой асимметрии.
Как правило, подобные замеры проводятся при помощи особого устройства, которое физики называют "ловушкой Пеннинга". Она представляет собой особую камеру, в которой ионы и частицы антиматерии удерживаются при помощи магнитных и электрических полей, которые заставляют их курсировать внутри ловушки по волнистой линии, закрученной в круг. Положение любой частицы в этом круге и на этой линии можно легко просчитать математическим путем, что заметно облегчает замеры ее свойств.
В поисках "новой физики"
Как рассказывает Сморра, ловушки Пеннинга позволяют проводить очень точные замеры, однако этой точности не хватает для полноценных поисков различий между материей и антиматерией - флуктуации магнитных полей, удерживающих частицы на одном месте, постепенно начинают вносить помехи в результаты экспериментов.
Сморра и его коллеги смогли преодолеть эту проблему и повысили точность замеров в 350 раз при помощи очень простого и остроумного приема - они использовали не одну, а две ловушки Пеннинга, одна из которых работала при комнатной температуре, а вторая - при почти абсолютном нуле.
Первая установка использовалась не для замеров свойств антипротонов, а для того, чтобы понять, как быстро частицы вращаются, взаимодействуя с магнитным полем ловушки Пеннинга. Эти данные были нужны ученым для того, чтобы "удалить" подобные помехи из замеров второй ловушки, куда параллельно запускался второй антипротон, и повышения скорости проведения измерений.
Благодаря подобным ухищрениям японским и немецким физикам, работавшим с частицами антиматерии в ЦЕРН, удалось выяснить, что магнитный момент антипротона - то, как сильно частица реагирует на внешние магнитные поля - совпадает с аналогичным значением для протона до 9 знака после запятой.
Как отмечают Сморра и его коллеги, точность этих замеров можно повысить еще примерно в 10 раз, однако уже сейчас можно говорить о том, что различия между материей и антиматерией вряд ли скрываются в еще меньших расхождениях в свойствах протонов и антипротонов. В подобном случае, предположительные свойства новорожденной Вселенной будут несовместимы с тем, что мы знаем о Большом Взрыве, что делает загадку пропажи антиматерии еще более интересной и непонятной, заключают физики.
Уже давно идут споры относительно того, как же появилась жизнь, да и вся Вселенная. У тех, кто верит в Бога, на это есть свой категоричный ответ. Но есть и исследования, которые предполагают возможность наличия высших существ, ответственных за существование человечества.
1. Вселенная не должна существовать
Согласно некоторым исследованиям, Вселенная не должна была выжить в течение более одной секунды. Например, в ходе Большого взрыва должно было образоваться одинаковое количество вещества и антивещества, которые бы аннигилировали друг друга. Вместо этого, образовалось намного больше обычной материи, создав всю наблюдаемую Вселенную. Ученые до сих пор не могут окончательно объяснить этого.
Согласно другой теории, Вселенная находится в поле Хиггса, которое придает частицам их массу. Большое энергетическое поле останавливает нашу Вселенную от "падения" в состояние, при котором она не могла бы существовать. Однако, если стандартная модель физики верна, быстрое расширение Вселенной сразу после Большого взрыва должно было нарушить стабильность этого поля.
Теоретическая невозможность жизни на Земле также умопомрачительно высока. Галактика не может существовать без темной материи и темной энергии. Земля должна была быть на нужном расстоянии от Солнца. При этом в системе должна существовать планета размером с Юпитер, которая будет "оттягивать" на себя большие астероиды и кометы, чтобы те не врезались в поверхность Земли. Таких условий множество и шанс, что все случайно совпадут, очень низок.
2. Семя жизни
Согласно теории панспермии, разработанной Фрэнсисом Криком, жизнь возникла в другом месте и была отправлена на Землю продвинутыми существами. Ранняя теория панспермии предполагала, что жизнь была занесена на нашу планету на астероиде или комете.
В июле 2013 года астробиолог Милтон Уэйнрайт заявил, что он нашел настоящее"семя жизни". После запуска метеозонда над Англией тот захватил металлический шар шириной с прядь волос. Внутри его корпуса из титана и ванадия якобы содержалась клейкая биологическая жидкость. Многие ученые скептически относятся к его заявлению.
3. Биологический поиск внеземной жизни
Люди "состоят" из примерно 22 000 генов или всего 3 процента от генома человека. Остальные 97 процентов генов -"мусорные ДНК ", которые могут содержать закодированное сообщение или "метку создателя", если жизнь возникла в другом месте или была создана высшим существом.
В 2013 году два исследователя из Казахстана заявили, что они нашли упорядоченную последовательность символического языка в человеческой "мусорной ДНК", что не могло бы произойти естественным путем. Тем не менее, многие критики опровергают их гипотезу.
4. Космические лучи
В 2003 году философ Ник Бостром предположил, что Вселенная представляет собой компьютерную модель, эту теорию позже поддержали Илон Маск и Нил де Грасс Тайсон. Если это правда, то некие высшие существа должны были построить эту модель. Также Вселенная не может быть бесконечным, поскольку у всех компьютеров есть пределы.Некоторые исследователи полагают, что люди могут обнаружить эту компьютерную модель, если они смогут найти пределы Вселенной. Чтобы проверить это, немецкие исследователи построили имитацию Вселенной на квантовом компьютере. В основном эксперимент касался космических лучей, которые являются фрагментами атомов, прилетающих из-за пределов Солнечной системы.
Космические лучи теряют энергию с пройденным расстоянием. Когда они достигают Земли, у них всегда одинаковое количество энергии (максимум 10 электронвольт). Это говорит о том, что все космические лучи имеют одинаковую исходную точку - в случае эксперимента эторешетка квантового компьютера, а во случае Вселенной - то же самое, только в больших масштабах.
5. Распространение жизни
В 2015 году исследователи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики предположили, что жизнь могла бы распространяться путем панспермии и двигаться от звезды к звезде. Подобная модель также предполагает, что жизнь может распространяться как эпидемия. Ученые протестировали две возможности для привнесения жизни на Землю: посредством астероидов и разумными существами. Результатом было то, что оба варианта были возможны ив принципе протекали по одной и той же схеме. Если теория верная, то данное исследование также указывает на то, что жизнь существует и в других местах в галактике.
6. Физические константы
По версии физика-теоретика Джон Д. Барроу, Вселенная является моделью, поскольку в ней есть множество ошибок и несоответствий. Барроу считает, что даже продвинутые цивилизации не имели полного знания законов природы. Поэтому явно наблюдаются заметные сбои в матрице, такие как изменения физических констант.
В 2001 году австралийские исследователи обнаружили доказательства того, что скорость света замедляется в течение последних миллиардов лет, даже если это противоречит общей теории относительности. Несмотря на это, никто до сих пор не знает, почему текущие физические константы остаются постоянными. Но они имеют решающее значение для существования нашей Вселенной. Некоторые ученые полагают, что физические константы являются свидетельством того, что Вселенная была специально "настроена " для существования в ней жизни.
В 1940-х годах физик Курт Гедель пытался доказать существование Бога математическими способами. Он основывался на аргументах Сент-Ансельма Кентерберийского:
- Существует великое существо, которое называется Богом, и невозможно представить себе ничего лучше Бога.
- Бог существует как идея в уме.
- При прочих равных условиях, существо, которое существует и в уме и реальности лучше, чем существо, которое существует только в уме.
- Поэтому, если Бог существует только в уме, то вполне возможно, что люди могут себе представить более лучшее существо, которое существует в реальности.
- При этом люди не могут вообразить ничего лучше Бога.
- Таким образом, Бог существует.
Используя модальную логику и теорию о параллельных вселенных, Гедель утверждал, что всемогущее существо существует (если оно действительно существует) по крайней мере, в одной параллельной вселенной. Поскольку существует бесконечное число вселенных с бесконечным числом вероятностей, одна вселенная будет настолько могущественной, что она будет считаться всемогущим Богом. Следовательно, Бог существует.
8. Реальность не существует, если не смотреть на нее
Компьютерная игра реальна только тогда, когда человек смотрит на нее. В противном случае, можно считать, что ее не существует. Реальность подобна этому, потому что некоторые аспекты существуют только тогда, когда люди смотрят на них.
Этот загадочный феномен основан на квантовой механике. Элементарные объекты, как правило, являются либо волнами, либо частице подобными твердыми предметами. Очень редко они могут существовать в обеих формах. Некоторые примеры этого - свет и объекты, которые имеют массу, подобную электронам.
Сами по себе они существуют в двойственном состоянии. Но при измерении они "решают" - стать волной или твердым объектом. Эти основы нашей реальности находится в состоянии покоя, пока люди не смотрят на них, что не сильно отличается от моделируемого мира компьютерной игры.
9. Голографический принцип
В 1997 году физик-теоретик Хуан Малдасена предположил, что наша Вселенная представляет собой двумерную голограмму, которую люди просто воспринимают в трех измерениях. Крошечные струны, называемые гравитонами, вибрируют, чтобы создать эту голографическую вселенную.
Если эта теория верная, то она помогла бы разрешить некоторые различия между квантовой механикой и теорией гравитации Эйнштейна. Некоторые исследования показывают, что 2-D вселенная возможна. Японские исследователи рассчитали внутреннюю энергию черной дыры, положение горизонта событий, а также другие свойства в 3-D мире, а затем пересчитали их под 2-D мир, где нет гравитации. Расчеты полностью совпали.
10. Космическое кодирование
По словам физика-теоретика Сильвестра Джеймса Гейтса, убедительные данные свидетельствуют о том, что люди живут в симуляторе. Во время работы над уравнениями теории супер струн Гейтс нашел базовые коды, которые якобы могут быть широко распространены в природе и даже могут быть встроены в сущность самой реальности. Если это так, то все по сути живут в "Матрице", а личный опыт каждого человеческого существа является продуктом виртуальной реальности.
И тем, кто интересуется астрономией, и тем, кто далёк от неё, обязательно понравятся .
Уже давно идут споры относительно того, как же появилась жизнь, да и вся Вселенная.
У тех, кто верит в Бога, на это есть свой категоричный ответ.
Но есть и исследования, которые предполагают возможность наличия высших существ, ответственных за существование человечества.
1. Вселенная не должна существовать
Согласно некоторым исследованиям, Вселенная не должна была выжить в течение более одной секунды. Например, в ходе Большого взрыва должно было образоваться одинаковое количество вещества и антивещества, которые бы аннигилировали друг друга. Вместо этого, образовалось намного больше обычной материи, создав всю наблюдаемую Вселенную. Ученые до сих пор не могут окончательно объяснить этого.
Согласно другой теории, Вселенная находится в поле Хиггса, которое придает частицам их массу. Большое энергетическое поле останавливает нашу Вселенную от "падения" в состояние, при котором она не могла бы существовать. Однако, если стандартная модель физики верна, быстрое расширение Вселенной сразу после Большого взрыва должно было нарушить стабильность этого поля.
Теоретическая невозможность жизни на Земле также умопомрачительно высока. Галактика не может существовать без темной материи и темной энергии. Земля должна была быть на нужном расстоянии от Солнца. При этом в системе должна существовать планета размером с Юпитер, которая будет "оттягивать" на себя большие астероиды и кометы, чтобы те не врезались в поверхность Земли. Таких условий множество и шанс, что все случайно совпадут, очень низок.
2. Семя жизни
Согласно теории панспермии, разработанной Фрэнсисом Криком, жизнь возникла в другом месте и была отправлена на Землю продвинутыми существами. Ранняя теория панспермии предполагала, что жизнь была занесена на нашу планету на астероиде или комете.
В июле 2013 года астробиолог Милтон Уэйнрайт заявил, что он нашел настоящее"семя жизни". После запуска метеозонда над Англией тот захватил металлический шар шириной с прядь волос. Внутри его корпуса из титана и ванадия якобы содержалась клейкая биологическая жидкость. Многие ученые скептически относятся к его заявлению.
3. Биологический поиск внеземной жизни
Люди "состоят" из примерно 22 000 генов или всего 3 процента от генома человека. Остальные 97 процентов генов -"мусорные ДНК ", которые могут содержать закодированное сообщение или "метку создателя", если жизнь возникла в другом месте или была создана высшим существом.
В 2013 году два исследователя из Казахстана заявили, что они нашли упорядоченную последовательность символического языка в человеческой "мусорной ДНК", что не могло бы произойти естественным путем. Тем не менее, многие критики опровергают их гипотезу.
4. Космические лучи
В 2003 году философ Ник Бостром предположил, что Вселенная представляет собой компьютерную модель, эту теорию позже поддержали Илон Маск и Нил де Грасс Тайсон. Если это правда, то некие высшие существа должны были построить эту модель. Также Вселенная не может быть бесконечным, поскольку у всех компьютеров есть пределы.
Некоторые исследователи полагают, что люди могут обнаружить эту компьютерную модель, если они смогут найти пределы Вселенной. Чтобы проверить это, немецкие исследователи построили имитацию Вселенной на квантовом компьютере. В основном эксперимент касался космических лучей, которые являются фрагментами атомов, прилетающих из-за пределов Солнечной системы.
Космические лучи теряют энергию с пройденным расстоянием. Когда они достигают Земли, у них всегда одинаковое количество энергии (максимум 10 электронвольт). Это говорит о том, что все космические лучи имеют одинаковую исходную точку - в случае эксперимента эторешетка квантового компьютера, а во случае Вселенной - то же самое, только в больших масштабах.
5. Распространение жизни
В 2015 году исследователи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики предположили, что жизнь могла бы распространяться путем панспермии и двигаться от звезды к звезде. Подобная модель также предполагает, что жизнь может распространяться как эпидемия. Ученые протестировали две возможности для привнесения жизни на Землю: посредством астероидов и разумными существами. Результатом было то, что оба варианта были возможны ив принципе протекали по одной и той же схеме. Если теория верная, то данное исследование также указывает на то, что жизнь существует и в других местах в галактике.
6. Физические константы
По версии физика-теоретика Джон Д. Барроу, Вселенная является моделью, поскольку в ней есть множество ошибок и несоответствий. Барроу считает, что даже продвинутые цивилизации не имели полного знания законов природы. Поэтому явно наблюдаются заметные сбои в матрице, такие как изменения физических констант.
В 2001 году австралийские исследователи обнаружили доказательства того, что скорость света замедляется в течение последних миллиардов лет, даже если это противоречит общей теории относительности. Несмотря на это, никто до сих пор не знает, почему текущие физические константы остаются постоянными. Но они имеют решающее значение для существования нашей Вселенной. Некоторые ученые полагают, что физические константы являются свидетельством того, что Вселенная была специально "настроена " для существования в ней жизни.
В 1940-х годах физик Курт Гедель пытался доказать существование Бога математическими способами. Он основывался на аргументах Сент-Ансельма Кентерберийского:
- Существует великое существо, которое называется Богом, и невозможно представить себе ничего лучше Бога.
- Бог существует как идея в уме.
- При прочих равных условиях, существо, которое существует и в уме и реальности лучше, чем существо, которое существует только в уме.
- Поэтому, если Бог существует только в уме, то вполне возможно, что люди могут себе представить более лучшее существо, которое существует в реальности.
- При этом люди не могут вообразить ничего лучше Бога.
- Таким образом, Бог существует.
Используя модальную логику и теорию о параллельных вселенных, Гедель утверждал, что всемогущее существо существует (если оно действительно существует) по крайней мере, в одной параллельной вселенной. Поскольку существует бесконечное число вселенных с бесконечным числом вероятностей, одна вселенная будет настолько могущественной, что она будет считаться всемогущим Богом. Следовательно, Бог существует.
8. Реальность не существует, если не смотреть на нее
Компьютерная игра реальна только тогда, когда человек смотрит на нее. В противном случае, можно считать, что ее не существует. Реальность подобна этому, потому что некоторые аспекты существуют только тогда, когда люди смотрят на них.
Этот загадочный феномен основан на квантовой механике. Элементарные объекты, как правило, являются либо волнами, либо частице подобными твердыми предметами. Очень редко они могут существовать в обеих формах. Некоторые примеры этого - свет и объекты, которые имеют массу, подобную электронам.
Сами по себе они существуют в двойственном состоянии. Но при измерении они "решают" - стать волной или твердым объектом. Эти основы нашей реальности находится в состоянии покоя, пока люди не смотрят на них, что не сильно отличается от моделируемого мира компьютерной игры.
9. Голографический принцип
В 1997 году физик-теоретик Хуан Малдасена предположил, что наша Вселенная представляет собой двумерную голограмму, которую люди просто воспринимают в трех измерениях. Крошечные струны, называемые гравитонами, вибрируют, чтобы создать эту голографическую вселенную.
Если эта теория верная, то она помогла бы разрешить некоторые различия между квантовой механикой и теорией гравитации Эйнштейна. Некоторые исследования показывают, что 2-D вселенная возможна. Японские исследователи рассчитали внутреннюю энергию черной дыры, положение горизонта событий, а также другие свойства в 3-D мире, а затем пересчитали их под 2-D мир, где нет гравитации. Расчеты полностью совпали.
10. Космическое кодирование
По словам физика-теоретика Сильвестра Джеймса Гейтса, убедительные данные свидетельствуют о том, что люди живут в симуляторе. Во время работы над уравнениями теории супер струн Гейтс нашел базовые коды, которые якобы могут быть широко распространены в природе и даже могут быть встроены в сущность самой реальности. Если это так, то все по сути живут в "Матрице", а личный опыт каждого человеческого существа является продуктом виртуальной реальности.