Спросите Итана №31: почему мы сделаны из материи?

https://medium.com/starts-with-a-bang/ask-ethan-31-why-are-we-made-of-matter-537d06075bae#.u6xkc2o42
  • Перевод

Если в начале существования Вселенной в ней было одинаковое количество материи и антиматерии, почему в сегодняшнем космосе материя доминирует?


Вы можете не чувствовать себя очень мощным, но если вы — взрослый человек среднего размера, в вашем скромном теле содержится не меньше 7 × 1018 Дж потенциальной энергии — её было бы достаточно, чтобы вы могли взорваться с мощностью тридцати очень больших водородных бомб, если бы вы знали, как освободить её и если бы вам это было очень нужно.
— Билл Брайсон


В конце недели я выбираю лучший из ваших вопросов для колонки “спросите Итана”, и на этой неделе честь предоставляется Джастину Старру, который спрашивает:
Насколько я понимаю, в зарождавшейся Вселенной были равные части материи и антиматерии, в результате чего происходила серьёзная аннигиляция. И как же материя в результате победила?


Джастин спрашивает об одной из величайших нерешённых загадок Вселенной.

Подумайте об этих двух вроде бы противоречащих друг другу фактах:

image
а) создание пары; б) аннигиляция

1) Ни одно из наблюдавшихся нами взаимодействий частиц с любым уровнем энергии не создало и не уничтожило единственную частицу материи без того, чтобы создать или уничтожать равное количество частиц антиматерии. Физическая симметрия между материей и антиматерией ещё более строгая:

  • каждый раз, создавая кварк, мы создаём и антикварк
  • каждый раз при уничтожении кварка уничтожается и антикварк
  • каждый раз, создавая или уничтожая лептон, мы создаём или уничтожаем антилептон того же семейства, и
  • каждый раз, когда кварк или лептон испытывает взаимодействие, столкновение или распад, общее количество кварков и лептонов по окончанию реакции (кварки минус антикварки, лептоны минус антилептоны) остаётся таким же, какое было в начале


Единственным способом прибавить или убавить материю во Вселенной является способ, убавляющий или прибавляющий антиматерию в тех же количествах. Но есть и второй факт:

image

2) Когда мы изучаем Вселенную, звёзды, галактики, газовые облака, кластеры, суперкластеры, структуры наибольших масштабов — всё выглядит созданным из материи, а не из антиматерии. Каждый раз, когда материя и антиматерия во Вселенной встречаются, происходит невероятный выброс энергии из-за аннигиляции частиц.

В некоторых местах мы наблюдаем эту аннигиляцию, но только около гиперэнергетических источников, вырабатывающих материю и антиматерию в равных количествах. Когда во Вселенной антиматерия сталкивается с материей, она производит гамма-излучение очень специфических частот, которое мы можем обнаружить.

Но если мы посмотрим на пространство между звёздами и между галактиками, даже на больших масштабах, мы обнаружим, что там полно материала, даже если там нет никаких звёзд. Космос велик, и плотность материи мала, поэтому можно задаться вопросом — если швырнуть одну частицу антиматерии (допустим, анти-протон), как долго она в среднем продержится, прежде чем врежется в частицу материи и аннигилирует.

image

В межзвёздном пространстве нашей галактики среднее время существования частицы составило бы 300 лет, что очень мало по сравнению с возрастом галактики. Это ограничение говорит о том, что по крайней мере внутри Млечного пути количество антиматерии, которая может разместиться среди материи, составляет одну часть на 1015!..

На больших маштабах, порядка галактик и галактических кластеров, ограничения не такие сильные, но всё же достаточно серьёзные. Наблюдая пространство на расстояниях от нескольких миллионов до трёх миллиардов световых лет, мы обнаружили дефицит рентгеновских и гамма-лучей, которые должны возникать от аннигиляции материи и антиматерии. Мы видим, что даже на космических масштабах, 99,999% всего, что существует, состоит из материи, как мы, а не из антиматерии.

image

И это лишь нижняя оценка уровеня доминирования материи над антиматерией во Вселенной, по данным наблюдений.

Итак, с одной стороны у нас есть результаты экспериментов, демонстрирующие невозможность создания и уничтожения материи без сопутствующего уничтожения и создания того же количества антиматерии, а с другой — у нас есть Вселенная, которая, насколько мы можем судить, состоит из почти 100% материи, и почти 0% антиматерии. Что за дела?

Если мы хотим понять, как это произошло, нам надо вернуться к самым истокам Вселенной, к моменту сразу после окончания инфляции и Большого взрыва: ко времени, когда Вселенная была горячей, плотной и полной материи, антиматерии и излучения.

image

На ранних этапах существования Вселенной всё было горячим и плотным. Та её часть, что сейчас составляет наблюдаемую часть Вселенной, состояла из 1090 частиц материи, антиматерии и излучения, при этом количество материи и антиматерии было одинаковым. Энергии было столько, что при любом столкновении частиц они могли спонтанно породить одинаковое количество материи и антиматерии, а когда сталкивались материя и антиматерия, они превращались в излучение. И это происходило постоянно и повсеместно.

image

Если бы Вселенная могла только создавать пары материи и антиматерии, чтобы они снова аннигилировали, наша Вселенная сегодня выглядела бы совсем по-другому. Теоретически, если бы не сущствовало симметрии материи и антиматерии, с охлаждением и расширением Вселенной мы бы дошли до момента, когда стало бы невозможно создать новую частицу. Существующие пары материи и антиматерии аннигилировали бы, пока космос не стал бы таким разреженным, что частицы не смогли бы находить друг друга, и у нас бы получилась Вселенная, наполненная фотонами и небольшим количеством материи и антиматерии.

Как много бы их осталось? Насколько мы знаем, примерно по 1070 частиц материи и антиматерии, а фотонов было бы в 1020 раз больше, чем протонов. То есть, на каждый протон приходилось бы 100 000 000 000 000 000 000 фотонов, а антипротонов было бы столько же, сколько протонов.

Но мы можем измерить отношение количества фотонов к протонам.

image
По вертикали: количество элементов относительно водорода; по горизонтали: плотность обычной материи относительно протонов

Вовсе не такая страшная асимметрия. Конечно, фотонов во много-много раз больше, чем протонов, но соотношение больше похоже на пару миллиардов к одному (и почти без антиматерии), что говорит о каком-то происшествии в ранней Вселенной, создавшем фундаментальную асимметрию материи и антиматерии. Насколько мы можем видеть, асимметрия случилась повсеместно и с одинаковой мощностью.

image

Если вы хотите узнать, как именно это произошло — добро пожаловать в клуб. Это проблема бариогенезиса, и это одна из величайших нерешённых задач фундаментальной физики. Но только из того, что мы не знаем точно, как это могло случиться, не следует, что у нас нет достойной общей идеи того, как это произошло. Конкретно Андрей Сахаров показал, что если будут удовлетворены три условия, то можно создать асимметрию материи и антиматерии из изначально симметричного состояния:

  • неравновесные условия
  • нарушение С- и СР-симметрии
  • взаимодействия с нарушением закона сохранения барионных чисел


Вот и всё. Всего три вещи. И насколько мы знаем, во Вселенной все они должны быть.

image

Неравновесные условия. Это просто. Если у вас есть большая, горячая, расширяющаяся и остывающая Вселенная, управляемая законами ОТО и квантовой теорией поля, поздравляю: ваши условия неравновесны. Равновесие — это когда все частицы в системе имеют возможность сообщаться друг с другом, или обмениваться информацией. Но в расширяющейся остывающей Вселенной частицы с одного края не имеют причинно-следственных связей с частицами с другого. В очень ранней Вселенной было 1050 несвязанных регионов, где даже свету не хватило бы времени, чтобы пройти из одного региона в другой.

Ранняя Вселенная не только была в неравновесном состоянии, вам бы вообще было очень сложно сконструировать систему, которая находилась бы в менее равновесном состоянии.

image
Чётность элементарных частиц определяется направлением, в котором они испускают частицы распада. Мюон обычно испускает электрон вправо. При обратной чётности мюон должен испускать электрон влево. Один раз из тысячи анти-мюон распадается вправо, что нарушает СР-симметрию

Нарушение С- и СР-симметрии. С-преобразование или зарядовое сопряжение (операция замены частицы на соответствующую античастицу), а P — чётность (зеркальное отражение всего). Грубо говоря, C и P сохраняются, если вы фиксируете каждую из этих симметрий, и при этом законы физики сохраняются; а CP-симметрия сохраняется, если вы одновременно фиксируете обе симметрии, и все законы физики остаются неизменными.

В нашей Вселенной гравитационные, электромагнитные и сильные взаимодействия сохраняют С, Р и СР. Но слабые нарушают их! Конкретно, распад мезонов, содержащих странные кварки и прелестные кварки, сильно нарушает C, P и CP, то есть существуют фундаментальные различия в поведении частиц и их античастиц. Два условия из трёх есть.

И, наконец…

image
Внуки-протончики и дедушка-протон:
— Дедушка, расскажи нам про большую войну, в которой ты участвовал!
— Садитесь, детишки, это долгая история. Сегодня её называют бариогенезис, а мы зовём её Адом. Она началась почти четырнадцать миллиардов лет назад. Вскоре после Большого взрыва молодая Вселенная охладилась настолько, чтобы появились частицы. Сначала появились лептоны. Они выжили в своей войне-лептоногенезисе. За эти наносекунды барионы и анти-барионы сформировались в равных количествах…
Продолжение следует...


Взаимодействия с нарушением закона сохранения барионных чисел. Это вещь сложная, поскольку мы никогда не наблюдали создания кварка без антикварка (а барион — это любая частица, состоящая из трёх кварков, вроде протона или нейтрона. Кварки существуют в природе только в связанных состояниях!). Но если мы посмотрим на Стандартную модель, мы заключим, что она должна содержать взаимодействия подобного типа.

А сейчас я собираюсь показать вам уравнения поля, управляющие Стандартной моделью физики элементарных частиц (о деталях не беспокойтесь).

image

Важно здесь то, что у этого уравнения есть математическая “аномалия”, необходимая для определённого количества распада частиц — например, для распада нейтрального пиона — и также разрешающая нарушение закон сохранения барионного числа. Причем она позволяет происходить нарушениям закона сохранения как барионных (например, протон) так и лептонных (например, электрон) чисел, но они должны быть нарушены вместе, то есть во Вселенной должно быть постоянное общее количество барионов и лептонов! Это очень удачно объясняет, почему протонов и электронов существует равное количество, и, следовательно, почему Вселенная, где существуют и протоны, и электроны, электрически нейтральна.

image

Конечно, главный вопрос возникает, когда мы начинаем вести расчёты. Если мы примем во внимание

как сильно Вселенная неравновесна
количество наблюдаемых нарушений С- и СР-симметрий
как сильно Стандартная модель нарушает закон сохранения барионных чисел

получим ли мы достаточно сильное нарушение закона сохранения барионных чисел?

image

Насколько нам известно сегодня, нет, не совсем. Пока что существует расхождение на десять порядков. Конечно, в Стандартной модели на более высоких энергетических уровнях может существовать гораздо больше нарушающих СР-симметрию взаимодействий, которые мы пока не успели открыть, но чаще всего предполагают, что существует физика за пределами Стандартной модели, позволяющая происходить большему количеству нарушений СР-симметрии или закона сохранения барионных чисел.

image

Возможности включают, но не ограничиваются, следующими вариантами:

  • механизм Аффлека-Дайна, основанный на суперсимметрии
  • дополнения Стандартной модели на электрослабых масштабах
  • лептогенезис, при котором создаётся фундаментальная ассиметрия лептонов (возможно, из новой физки нейтрино), а из него уже возникает ассиметрия барионов
  • бариогенезис масштабов Теории великого объединения, где новая физика масштабов электрослабого объединения с сильным взаимодействием позволяет нам создавать больше материи, чем антиматерии


Скорее всего, смысл этих слов вам неясен, поэтому давайте я для примера расскажу вам о возможности, связанной с Теорией великого объединения. Учтите, что, скорее всего, происходит этот совсем не так, и описываемый сценарий используется только для иллюстрации.

image

Представим себе раннюю Вселенную, заполненную излучением и разными частицами и античастицами, последние из которых существуют в равных количествах. Некоторые — это кварки и антикварки, некоторые — лептоны и антилептоны, некоторые — бозоны (и их античастицы, где это применимо; многие бозоны являются античастицами сами для себя), и т.п.

Представим, что существует новый вид заряженных частиц, спаривающийся и с кварками, и с лептонами. Назовём их Q-частицами.

image

Изначально — так же, как в случае частиц материи и антиматерии — они создаются в горячей, ранней Вселенной парами. Иногда Q+, версия частицы из материи, находит Q-, версию из антиматерии, и они аннигилируют, а иногда и другие частицы сталкиваются с энергией, достаточной для создания пар Q+/Q-.

Так всё это и происходит (в течение небольшой доли секунды), а затем Вселенная остывает. Внезапно перестают появляться новые пары Q+/Q-, а после того, как часть пар Q+/Q- аннигилируют и превратятся в излучение, оставшиеся нестабильные частицы распадутся.

image

По законам физики элементарных частиц (даже допуская расширения Стандартной модели), должны сохраняться некоторые симметрии. У частиц Q+ и Q- должны быть одинаковые:
  • время жизни
  • пути распада
  • заряд, масса и число “барионы минус лептоны”


В этом примере у частиц Q+ и Q- одинаковое среднее время жизни, число “барионы минус лептоны” равно нулю, и хотя Q+ может распадаться на протон и нейтрино, или на анти-нейтрон и анти-электрон, Q- может распадаться на антипротон и антинейтрино, или на нейтрон и электрон. Эти процессы нарушают закон сохранения барионных чисел и лептонных чисел, но не “барионы минус лептоны”. Такой вариант развития событий и возможен и разумен, но не создаст барионную асимметрию, если мы не введём нарушение СР-симметрии.

image

Без этого нарушения то, что называется отношением ветвления, или пропорциями, в которых Q+ и Q- распадаются по каждому из путей, будут одинаковыми. Если 60% Q+ распалось на протоны и нейтроны, тогда 60% Q- распадётся на антипротоны и антинейтрино. Другим путём может быть 40% как для Q+, так и для Q-, что тоже сохраняет СР-симметрию.

Но если разрешить её нарушение, отношения ветвления на частицы и античастицы могут получаться разными! Пока общие пропорции распада для Q+ и Q- одинаковы, законы физики позволяют такое поведение. Давайте введём нарушение СР-симметрии.

image

Маленькое различие: Q+ опять распадается, как раньше, но Q- теперь больше распадается на нейтроны и электроны, и меньше — на антипротоны и антинейтрино!

Когда все частицы Q+ и Q- распадутся (проигнорируем для простоты лептоны), что мы получим?

image

Кучку протонов, нейтронов, антипротонов и антинейтронов. Со временем антипротоны и протоны встретятся и аннигилируют, как и нейтроны и антинейтроны. Но из-за асимметрии распада частиц Q+ и Q-, протонов появилось больше, чем антипротонов, а нейтронов — чем антинейтронов.

После аннигиляции всех пар частиц/античастиц, остаётся барионная асимметрия. Если мы проследим за лептонной асимметрией, мы обнаружим, что электронов получилось ровно столько же, сколько протонов, а количество нейтрино превосходит количество антинейтрино ровно на количество нейтронов.

И хотя это, вероятно, не точное описание механизма бариогенезиса, что-то похожее скорее всего произошло, и создало нашу сегодняшнюю Вселенную!

image

Эти три условия Сахарова:
  • неравновесные условия
  • нарушение С- и СР-симметрии
  • взаимодействия с нарушением закона сохранения барионных чисел


однозначно существуют во Вселенной, и единственный вопрос, на который осталось ответить: “как возникла такая асимметрия материи и антиматерии, которую мы сегодня наблюдаем?”. Данный мною ответ отражает наши сегодняшние представления, и я не стыжусь того, что он не полный. Но из всех великих загадок на тему “откуда всё взялось, эту, скорее всего, мы сможем решить ещё при моей жизни.

Спасибо за отличный вопрос, Джастин, и надеюсь, что ты получил удовольствие. Если у вас есть вопросы, задавайте их мне, и вы можете появиться в следующей статье.
Поделиться публикацией
Никаких подозрительных скриптов, только релевантные баннеры. Не релевантные? Пиши на: adv@tmtm.ru с темой «Полундра»

Зачем оно вам?
Реклама
Комментарии 49
  • +2
    Сдается мне, что если бы мы состояли из антипротонов, антинейтронов и антиэлектронов, то мы бы считали антивеществом отрицательные электроны…
    • 0
      В чем проблема?
      • +1
        Ну да, многие вещи имеют исторические названия «просто потому». Например, направление движения тока в цепи выбрано с подачи Ампера от плюса к минусу, хотя правильнее — наоборот.
        • +1
          Мы бы так и называли бы все материей, пока не открыли бы антиматерию. Право/лево зависят от берега на котором стоишь.
          • 0
            *Право/лево зависит от того, где находится исток реки. На каком берегу ты при этом стоишь — без разницы.
            • 0
              Нет. Если смотря на реку с одной стороны она течет направо, то смотря с другой стороны, она будет течь налево. Полагаю вы спутали право/лево относительно наблюдателя с правым/левым берегом реки, но это определяется иначе. Смотря по направлению течения, справа будет правй берег, а слева — левый. И исток реки тут непричем, вообще.
              • 0
                Исток реки ещё как при чём! Потому что река всегда течёт от истока. В дельтах бывают и обратные течения, но левый берег с правым от этого местами не меняются.
                Вы сейчас очень хорошо описали суть вопроса. Правда крайне запутанно. Всё это терминологический спор. Можно как угодно обзывать берега (как и частицы), но направление течения (от истока) при этом не меняется.
                • 0
                  Только черь не про берега реки.
                • 0
                  Думаю, здесь имеется в виду вполне устойчивое деление берегов на правый и левый для ориентации. В связи с существованием такого разделения берегов, ваш пример двусмысленнен. Лучше было вспомнить стоящих лицом к лицу людей.
          • –1
            вот электрон… вот еще и еще… он такой же? или тот же самый?
            • 0
              Вы о чём? Элементарные частицы одного вида считаются неотличимыми друг от друга, если что.
              • 0
                что например мешает некой частице(одного вида) быть той же самой в любой точке пространства… отсутствие гармоничной теории? многое как бы намекает
                • 0
                  Ничего не мешает.
                  Математически можно интерпретировать их и как одну-единственную частицу, более того — все частицы во вселенной — лишь колебания одной суперструны (см теория-суперструн).
                  Так что одна частица, много их, та же самая или другая — всего лишь интерпретация нашей логики, но не фундаментальный смысл.
                  • 0
                    все частицы во вселенной — лишь колебания одной суперструны
                    В смысле, волны де Бройля? По-моему, струны вообще из другой оперы.
                    • 0
                      Нет, в смысле М-теория, колебания многомерных струн (они же браны).
                      • 0
                        Всё равно не могу найти ни слова про представление макрообъекта как одной большой струны или браны. Можно ссылку?
                        • +1
                          И не найдёте, потому что это невозможно.
                          • 0
                            https://youtu.be/V64LCHOD_kc?t=801
                • 0
                  Примерчик с подвохом. После победы протонов над антипротонами и антинейтронов над нейтронами, антинейтроны распадаются на антипротон, позитрон и электронное нейтрино, после чего общий баланс протонов снова оказывается ноль. :)
                  • 0
                    В примере как раз нейтроны преобладают над антинейтронами, в этом и есть смысл нарушения симметрии.
                    • 0
                      Да. Что-то перепутал ночью. :)
                  • 0
                    А если наблюдаемая часть вселенной просто флуктуация, а где-то там за радиусом хабла, всё с точностью до наоборот?
                    • 0
                      Увы, для того, чтобы подтвердить или опровергнуть это, нужно выйти на межгалактический уровень
                      • 0
                        Остаётся всё тот же вопрос — почему? Просто так совпало? Или же есть какая-то причина?
                        • +2
                          Ну вот сейчас школьник-инопланетянин закончит свою лабораторную работу по моделированию людей, ему поставят оценку и нас выключат.
                          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                            • 0
                              Потому что такое положение вещей сделает вселенную неограниченой сферой Хабла (Возможностью нашего восприятия). Что есть простым положением вещей, с бесконечным временем в обоих направлениях с относительной точкой отсчета, в начале локальной флуктуации. Без придумывания теорий разрешающих парадоксы ограниченого пространства.
                          • 0
                            1. Как по мне, то и нарушение CP, и всякие разные механизмы бариогенеза — это, как говорил Фейнман, заметание трудностей под ковёр. Это ничуть не лучше, чем развести руками и сказать: «так уж само вышло». Проблема не исчезла, но теперь она переформулирована на понятном немногим математическом языке, и остальные после этого со своими «глупыми» вопросами сами отваливают.

                            2. Мне не понятно, почему требуется одновременное выполнение трёх условий. Очевидно же (могу ошибаться), что каждого из них достаточно для асимметрии вещества и антивещества. Из них мне по душе первое, т.к. оно неверифицироуемо.

                            Перескажу сам. Наша метагалактика состоит из вещества, но за её пределами существуют равная пропорция причинно разрозненных областей, наполненных веществом и антивеществом. Как так вышло?.. Инфляция, сэр. Всё красиво, не проверить, не опровергнуть.

                            Тут правда я и сам вижу минус. Во времена инфляции вселенная была пуста. Материя, в смысле как вещество и антивещество, появилась уже после её окончания. Поэтому разнос вселенной на части был в этом плане ещё симметричным. Хотя метагалактика могла приобрести асимметричные свойства, которые потом опосредованно отразились в асимметрию вещества.

                            • 0
                              Ну я так понимаю, что даже если бы были пространства с только материей и только антиматерией, они бы все равно сталкивались, и эти столкновения мы бы регистрировали. Например галактика или кластер галактик сталкивается с галактикой/кластером из антиматерии. Или вы о другом?
                              • 0
                                Они могут сталкиватся за горизонтом видимой вселенной
                                • 0
                                  Ну это ни как не проверяемо, плюс вроде теория большого взрыва и карта реликтового излучения говорит о том что пространство гомогенно, то есть флуктуаций особых нет. А если нет флуктуаций, то еще более странно, если там есть и много, а тут нет совсем, тут уже прям совсем экзотические модели нужны.
                                  • 0
                                    да шут с ним с космосом, тут ото и с квантами состыковать не могут, сдаётся мне теория которая это сможет будет, такой же экзотикой для нас как ото для теории плоского мира.
                                    • +1
                                      Вы только подтверждаете, что я написал. Флуктуации есть, но мы находимся внутри одной флуктуёвины, в которой преобладает вещество, а другие за горизонтом событий. Отсюда и гомогенность.
                                      • 0
                                        Ну наши представления о размере вселенной говорят, что видим мы довольно таки значительный кусок. Размер вселенной оценивается в 78 миллиардов световых лет, а видим мы сферу в 27.4 млрд св. лет. То есть больше трети. Если флуктуация такого размера, то ни о какой гомогенности речи быть не может.
                                        • 0
                                          78 — :) no comment

                                          Видимый радиус — понятие, вообще говоря, негодное, ввиду нестационарности метрики, которую к тому же мы, по большому счёту, достоверно не знаем. Поэтому расстояния измеряют в Z — величине красного смещения.

                                • 0
                                  > но за её пределами существуют равная пропорция причинно разрозненных областей, наполненных веществом и антивеществом. Как так вышло?.. Инфляция, сэр.

                                  Т.е. на раннем этапе во вселенной родились пары частиц-античастиц, но античастицы оказались причинно несвязаны с частицами (хотя рождались парами), потому что инфляция? Я верно понял вашу мысль?
                                • 0
                                  А обязательно ли тип частицы и античастицы должен совпадать? К примеру, если рождается позитрон, то обязательно ли должен возникнуть соответствующий ему электрон, или достаточно любой другой «не-анти» частицы, например нейтрино?
                                  Если возможно образование непарных связок частица-античастица, которые не могут друг с другом провзаимодействовать, то вполне можно допустить, что вся антиматерия Вселенной «вылетела» в антинейтрино или любые другие сложнообнаружимые и трудноаннигилирующие частицы и на самом деле количество антиматерии совпадает с количеством материи, просто отличается по типу.
                                  • 0
                                    Обязательно.
                                    • 0
                                      Обязательно, иначе нарушатся законы сохранения.
                                      • 0
                                        Тут одна проблема, в ОТО закон сохранения энергии очень специфическая штука, поэтому совпадение необязательно. Скажем так, ультаглобально закон сохранения энергии не доказан и под вопросом.
                                        • 0
                                          Законы сохранения являются следствием существования определённых симметрий (man теорема Нётер). ОТО вроде никак их не отрицает.
                                          • 0
                                            Там проблема в том что это явно только для конечно больших систем но не для вселенной, это уже в самой теореме говоритса. Вообще завязка в том что в квантовой механике и ОТО время являетса разными понятиями.
                                            • 0
                                              Сохранение энергии, импульса и момента связано с пространственными симметриями. В общем случае произвольно искривлённых пространств такие симметрии отсутствуют. Поэтому (сюрприз) энергия, и иже с ней, в ОТО в глобальном смысле не сохраняются. Тут вы правы.

                                              Однако сохранение других квантовых чисел, таких как спин, электрический и барионный заряд и т.п. связано с локальными полевыми симметриями, а не с пространством-временем. Поэтому такие величины обязаны сохраняться. А именно их сохранение, а не энергия с импульсом, диктуют симметрию материи и антиматерии, в том числе и их строго парное рождение-уничтожение.
                                              • 0
                                                Однако сохранение других квантовых чисел, таких как спин, электрический и барионный заряд и т.п. связано с локальными полевыми симметриями, а не с пространством-временем.

                                                А почему тогда спины нарушаютса, нейтрино могут перескакивать на любое из 3х открытых в процессе движения? Это только из того что 100% известно, когда речь идет о гравитации и гравитонах там вообще адъ. Уже это указывает что 100% сохранения квантовых чисел не происходит.
                                    • +1
                                      Или еще вариант в момент когда появились частици и античастици
                                      браны на которых они появились разошлись в 4 измерении.
                                      как 2 листа бумаги между которыми копирка )
                                      и есть 2 вселенные + и -.
                                      И когда нибудь будет бум БУМ
                                      Читал что большой взрыв это участок где столкнулись 2 3-х мерные браны
                                      По аналогии 2 простыни друг на друге.
                                      • 0
                                        Сколько лет Итану?
                                        • 0
                                          Как-то странно выглядит картинка с распадом мюона и его зеркальным отображением.
                                          При зеркальном отображении (P-симметрии) направление вращения должно сохраняться. Это легко представить, если подумать, как будет отражаться вращение в зеркале. Импульс электрона, естественно, поменяет свое направление.
                                          На этом собственно эксперимент по открытию этого самого нарушения P-симметрии строился. А тут выглядит как ошибка.
                                          • 0
                                            Почему эти статьи так сильно обмазаны картинками и такими крупными? Неужели все эти изображения космоса должны помочь пониманию вопроса?

                                            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.