Satu kajian baru boleh membantu menjawab salah satu misteri terbesar di dunia: Kenapa ada lebih banyak perkara daripada antimatter? Jawapan itu, sebaliknya, dapat menjelaskan mengapa segala sesuatu dari atom menjadi lubang hitam wujud.
Beribu-ribu tahun yang lalu, tidak lama selepas Big Bang, inflasi kosmik membentangkan benih kecil alam semesta kami dan mengubah tenaga menjadi bahan. Fizik berfikir inflasi pada mulanya mencipta jumlah yang sama perkara dan antimatter, yang memusnahkan satu sama lain pada hubungan. Tetapi ada sesuatu yang berlaku yang memberi tumpuan kepada bahan, yang membolehkan segala-galanya yang kita dapat lihat dan menyentuh untuk wujud - dan kajian baru menunjukkan bahawa penjelasan tersembunyi dalam riak kecil dalam ruang-waktu.
"Sekiranya anda baru bermula dengan komponen dan antimatter yang sama, anda hanya akan mempunyai apa-apa," kerana antimatter dan perkara mempunyai caj yang sama tetapi bertentangan, kata pengetua kajian utama Jeff Dror, penyelidik pasca doktoral di University of California , Berkeley, dan penyelidik fizik di Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley. "Semuanya akan musnahkan."
Jelas sekali, semuanya tidak dimusnahkan, tetapi penyelidik tidak pasti mengapa. Jawapannya mungkin melibatkan zarah-zarah asas yang sangat pelik yang dikenali sebagai neutrinos, yang tidak mempunyai caj elektrik dan boleh bertindak sama ada perkara atau antimatter.
Satu idea ialah kira-kira satu juta tahun selepas Big Bang, alam semesta menyejuk dan menjalani fasa peralihan, satu peristiwa yang sama seperti bagaimana air mendidih menjadi cecair ke dalam gas. Perubahan fasa ini mendorong pemusnahan neutrinos untuk menghasilkan lebih banyak perkara daripada antimatter oleh beberapa "jumlah kecil, kecil," kata Dror. Tetapi "tidak ada cara yang sangat mudah - atau hampir apa cara - untuk menyiasat dan memahami jika ia sebenarnya berlaku di alam semesta awal."
Tetapi Dror dan pasukannya, melalui model dan pengiraan teori, mendapati cara kami mungkin dapat melihat peralihan fasa ini. Mereka mencadangkan bahawa perubahan itu akan mencipta benang tenaga yang sangat panjang dan sangat nipis yang dipanggil "rentetan kosmik" yang masih melanda alam semesta.
Dror dan pasukannya menyedari bahawa rentetan kosmik ini kemungkinan besar akan membuat riak kecil dalam ruang angkasa yang dikenali sebagai gelombang graviti. Mengesan gelombang graviti ini, dan kita dapat mengetahui sama ada teori ini benar.
Gelombang graviti terkuat di alam semesta kita berlaku apabila letupan supernova atau bintang berlaku; apabila dua bintang besar mengorbit satu sama lain; atau apabila dua lubang hitam bergabung, menurut NASA. Tetapi gelombang graviti yang dicadangkan yang disebabkan oleh rentetan kosmik akan menjadi lebih lama daripada yang telah dikesan oleh instrumen kami sebelumnya.
Walau bagaimanapun, apabila pasukan memodel peralihan fasa hipotetikal ini di bawah pelbagai keadaan suhu yang mungkin berlaku semasa peralihan fasa ini, mereka membuat penemuan yang menggalakkan: Dalam semua kes, rentetan kosmik akan mewujudkan gelombang graviti yang akan dapat dikesan oleh pemerhatian masa depan, seperti Antena Space Interferometer Laser (LISA) Agensi Angkasa Eropah dan cadangan Pengesan Big Bang dan Agensi Pengamatan Gelombang Graviti Deci-hertz Interferometer Badan Jepun (DECIGO).
"Sekiranya rentetan ini dihasilkan pada skala tenaga yang cukup tinggi, mereka akan menghasilkan gelombang graviti yang dapat dikesan oleh pemantauan yang dirancang," kata Tanmay Vachaspati, seorang ahli fizik teori di Arizona State University yang bukan sebahagian daripada kajian itu, memberitahu Live Science.
Penemuan itu diterbitkan pada 28 Januari dalam jurnal Journal Review Letters.
Nota editor: Kisah ini dikemaskini untuk membetulkan organisasi yang bertanggungjawab terhadap LISA. Ia dikendalikan oleh Agensi Angkasa Eropah, bukan NASA, yang merupakan kolaborator pada projek itu.
