Problemet med antimateria:
* Symmetriöverträdelse: Standardmodellen för partikelfysik förutspår att Matter and Antimatter borde ha skapats i lika stora mängder under Big Bang. Men vi observerar ett universum överväldigande dominerat av materien.
* Annihilation: När materia och antimateria möts, förstör de varandra och släpper energi. Om det fanns lika stora mängder materia och antimateria, skulle de ha förintat tidigt i universum och lämnat oavsett.
Observationsbevis:
* kosmisk mikrovågsbakgrundsstrålning (CMB): CMB visar inga tecken på betydande förintelse. Detta antyder att universum inte initialt dominerades av antimateria.
* Frånvaro av antimateria: Astronomer har inte hittat några betydande källor till antimateria i universum. Till och med kosmiska strålar, som innehåller partiklar från avlägsna galaxer, består överväldigande av materia.
* baryon asymmetri: Det observerade överflödet av baryoner (protoner och neutroner, som utgör materia) jämfört med antibaryoner indikerar ett materominerat universum.
Möjliga förklaringar:
* CP -överträdelse: Den svaga interaktionen, en av de fyra grundläggande krafterna, bryter mot en symmetri som kallas CP -symmetri. Detta innebär att vissa processer som involverar partiklar och antipartiklar inte är identiska, vilket potentiellt kan leda till ett litet överskott av materia över antimateria. Den observerade CP-överträdelsen är emellertid inte tillräckligt stor för att förklara den fullständiga obalansen för antimatering.
* utöver standardmodellen: Teorier utöver standardmodellen, som supersymmetri, kan ge nya mekanismer för att generera asymmetri. Dessa modeller förutsäger förekomsten av nya partiklar och interaktioner som kan bidra till dominansen av materia.
* Andra möjligheter: Vissa teorier tyder på att det tidiga universum kan ha dominerats av antimateria, men att en efterföljande process, som en fasövergång, ledde till en vändning i den dominerande materiella-antimater-sammansättningen.
Slutsats:
Även om vi inte vet den exakta andelen materia till antimateria, pekar de överväldigande bevisen på en enorm dominans av materien. Sökningen efter en fullständig förklaring av denna asymmetri är ett grundläggande problem inom kosmologi och partikelfysik, och pågående forskning undersöker olika teoretiska modeller och observationsmetoder för att avslöja detta mysterium.
