Strona głównaPytania → Materia i antymateria

Materia i antymateria

Pytanie

Pyta Michał Zasadziński

Czy jest równowaga między antymaterią a materią we Wszechświecie?To znaczy, masa materii jest równa masie antymaterii? Jeżeli nie to czemu? (pojecie anty jest względne, wiec równie dobrze nasza materia może być antymaterią)

Odpowiedź

Odpowiada prof. Marek Demiański

Korzystając z dostępnych obecnie danych obserwacyjnych, na to ważne pytanie można odpowiedzieć jednoznacznie – wszechświat jest zbudowany głównie z materii a antymateria stanowi jedynie znikomy dodatek. Skąd mamy taką pewność ? Mieszanina materii i antymaterii jest układem bardzo niestabilnym. Zderzenie cząstki antymaterii z cząstka materii powoduje ich anihilację ale jednocześnie w tym procesie powstają dwa fotony o odpowiednio dużej energii. Obserwując strumień wysokoenergetycznych fotonów docierających do górnych warstw atmosfery ziemskiej możemy oszacować jak dużo takich procesów anihilacji par cząstka antycząstka zachodzi w otaczającym nas wszechświecie. Te dane pozwalają na oszacowanie rozpowszechnienia cząstek antymaterii we wszechświecie.

Przypuszcza się, że zaraz po Wielkim Wybuchu wszechświat mógł zawierać niemal tyle samo materii co antymaterii. W późniejszych epokach, kiedy w wyniku rozszerzania sięwszechświata średnie energie cząstek zmalały, równowaga pomiędzy materią i antymaterią została naruszona i liczba cząstek antymaterii zaczęła gwałtownie maleć ale rosła liczba fotonów. Jednym z efektów tego procesu zaniku antymaterii jest obecnie dużo większa liczba fotonów w stosunku do liczby cząstek. Obecnie na jedna cząstkę przypada średnio około kilku miliardów fotonów.