¿Cómo sabemos con certeza que hay más materia que antimateria?

Según la teoría del Big Bang, deberían ser partes iguales de materia y antimateria en nuestro Universo. La sabiduría convencional afirma que deberían haberse aniquilado entre sí, lo que resulta en radiación. Si eso fuera cierto, deberíamos tener un Universo lleno solo de radiación.

Sin embargo, el Universo que observamos consiste en radiación y materia. Si hubiera cantidades significativas de antimateria en nuestro Universo, veríamos la radiación emitida al interactuar con la materia. No observamos esto. Por lo tanto, es natural preguntar: “¿Qué pasó con toda la antimateria?”

Comencemos con una definición simple de antimateria.

La antimateria es la imagen especular de la materia. Por ejemplo, si consideramos una materia electrónica, el positrón es antimateria. El positrón tiene la misma masa y estructura que un electrón, pero la carga opuesta. El electrón tiene una carga negativa y el positrón tiene una carga positiva.

En 2010 – 2013, los científicos que utilizan el Gran Colisionador de Hadrones han mostrado destellos de evidencia que sugieren que la antimateria se descompone más rápido que la materia, pero los números son relativamente pequeños y no explican completamente por qué tenemos un Universo de materia y radiación. Además, no existe un acuerdo total en la comunidad científica con respecto a las diferentes tasas de descomposición de la materia frente a la antimateria.

Varias teorías flotan dentro de la comunidad científica para resolver el problema de la antimateria que falta. Las teorías actualmente favorecidas (teorías de bariogénesis ) emplean subdisciplinas de física y estadística para describir posibles mecanismos.

Las teorías de la bariogénesis comienzan con la misma premisa, a saber, el universo primitivo tenía bariones (una partícula elemental compuesta por tres quarks) y antibariones (la imagen especular de los bariones).

En este punto, el universo sufrió bariogénesis. La bariogénesis es un término genérico para los procesos físicos teóricos que producen una asimetría (desigualdad) entre la materia y la antimateria. La asimetría, según las teorías de la bariogénesis, resultó en cantidades significativas de materia residual, en oposición a la antimateria. Las principales diferencias entre las diversas teorías de la bariogénesis están en los detalles de las interacciones entre las partículas elementales. La bariogénesis se reduce esencialmente a la creación de más materia que la antimateria. En otras palabras, requiere que las leyes físicas del universo se vuelvan asimétricas.

La respuesta corta es que no sabemos nada con seguridad. El universo es probablemente infinito, y solo vemos una pequeña parte de él. Sin embargo, la parte que vemos (es decir, el universo Observable) no parece tener casi ninguna antimateria.

Para entender esto mejor, volvamos al tiempo de la recombinación en la cosmología del Big Bang. Este es el período que nos dejó el fondo cósmico de microondas (CMB), que ha sido estudiado con gran detalle durante las últimas décadas (y le valió a más de unos pocos científicos un premio Nobel).

Durante este período, aproximadamente 378,000 años después del Big Bang (con un desplazamiento al rojo de z = 1100), los electrones y protones cargados se unieron para formar átomos de hidrógeno eléctricamente neutros. La luz que sale del período está extremadamente bien adaptada al modelo de radiación de cuerpo negro, y se desplaza hacia el rojo debido a la expansión del Universo. Vale la pena señalar que es bastante difícil producir una radiación tan limpia del cuerpo negro, incluso si realmente lo intentó. Lo que nos dice es que en esa época, la materia y la antimateria estaban en equilibrio térmico a través de la interacción constante. O, en otras palabras, los átomos chocaban continuamente entre sí, y si la materia y las partículas antimateria chocaran, se aniquilarían. Podemos rastrear directamente el asunto desde ese período hasta el asunto que tenemos hoy, por lo que podemos concluir con un alto grado de confianza que cualquier antimateria que detectemos, se creó de manera comparable recientemente.

La conclusión es que, de hecho, la antimateria puede sobrevivir hoy durante algún tiempo, especialmente fuera de las galaxias, donde el espacio es muy escaso. Pero este no fue el caso en el Universo temprano. A lo sumo, puedes imaginar una región del Universo hecha principalmente de materia y otra hecha de antimateria, y el límite entre ellas que está empapado con radiación intensa de la gran velocidad de aniquilaciones. Tal límite se vería claramente en el CMB, y no vemos uno. Pero como dije al principio, podría haber tal límite más allá de nuestro horizonte cosmológico actual. A medida que nuestro horizonte observable se expande, es posible que en un futuro lejano veamos tal límite. Pero no aguantaba la respiración.

P : “¿Cómo sabemos con certeza que hay más materia que antimateria? Detalles: un descubrimiento reciente descubrió que el espectro de luz emitido por la antimateria es exactamente el mismo que el de la materia. ¿Cómo sabemos que algunas de las galaxias que hemos visto no están formadas por antimateria? Están bastante separados, y cuando las galaxias se fusionan, sus estrellas / etc no chocan entre sí ”.

El concepto de ‘antimateria’ es cuestionable. Wikipedia “Historia del concepto [editar] La idea de la materia negativa aparece en teorías pasadas de la materia que ahora han sido abandonadas”. Y la materia negativa es lo que los detalles de la pregunta describen como “¿Cómo sabemos que … las galaxias que hemos visto no existen”? t compuesto de antimateria? ‘.

Proceso: antimateria , se define mejor un proceso que una materia, es decir, “En física de partículas, la antimateria es un material compuesto de antipartículas, que tienen la misma masa que las partículas de materia ordinaria, pero cargas opuestas, números de leptones y números bariónicos. Las colisiones entre partículas y antipartículas conducen a la aniquilación de ambas, dando lugar a proporciones variables de fotones intensos (rayos gamma), neutrinos y pares menos masivos de partículas-antipartículas . La consecuencia total de la aniquilación es una liberación de energía disponible para el trabajo, proporcional a la materia total y la masa de antimateria, de acuerdo con la ecuación de equivalencia masa-energía, E = mc2 ”

En pocas palabras, se equipara como el proceso de conversión de la materia en energía, E = Mc ^ 2. Aunque el trabajo sobre la antimateria es admirable y valioso; tiene poco mérito para ayudar a la descripción de los eventos observados con respecto a las galaxias y la materia observada. Las galaxias, los agujeros negros, etc. chocan, se contraen, es materia y gravedad; La antimateria es irrelevante en su mayor parte.

Como un proceso de E = Mc ^ 2, si la antimateria existiera en abundancia equivalente a la materia, el universo existiría de forma similar a un instante después del Big Bang. No tenemos eso actualmente; y allí también hay una respuesta a la pregunta. El universo existió de esa manera por un período relativamente corto; y existe hoy indicando una flecha del tiempo contraria a la antimateria.

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Las galaxias no contienen solo estrellas. Contienen gases y nubes de polvo. Además, los espacios entre las estrellas no son un vacío perfecto. Si una galaxia-materia colisionara con una galaxia antimateria, entonces habría suficientes interacciones para hacer que el evento sea mucho más espectacular de lo que es en realidad.

Sabemos que el Universo era mucho más denso y cálido, hace 13.8 mil millones de años.

Si hubiera una antimateria significativa, no solo no estaríamos aquí, sino que el Universo tendría menos masa total (normal o anti-), y probablemente ya se habría expandido hasta el infinito.

Aparte de eso, la ciencia se trata de pruebas. No podemos “saber con certeza” sobre * nada * hasta que podamos probarlo. Hasta entonces, tenemos que usar nuestras cabezas.

Esto no es Religión aquí, no puedes estar “seguro” sobre nada. La ciencia requiere que te satisfagas sobre lo que eliges creer. Que concuerda con lo que la naturaleza nos muestra.

Realmente no lo sabemos. Podríamos llamar a la antimateria “materia” y viceversa. La forma en que clasificamos la materia y qué categorías elegimos para ella no agrega nada a nuestra comprensión de los fundamentos del universo.
La materia oscura no es oscura. La materia oscura es transparente.
Anti materia no es anti nada. Es solo cuestión que tienen un conjunto diferente de relaciones con el resto del universo.

Nosotros no Cuando la materia y la antimateria se unen, no necesariamente se descomponen en radiación; es decir, en una población limpia o coherente, las cargas opuestas pueden oscilar indefinidamente entre la aniquilación y la recombinación como resortes perfectos hasta que masas dispares perturban o alteran su equilibrio para que puedan hacer múltiples pares de cargas de mayor entropía. La falta de antimateria existente conocida es el resultado de su menor sección transversal de interacción. El tipo de antimateria más familiar es el antineutrino electrónico, un leptòn hadrónico reducido que es uno de los estados de descomposición del neutrón. La mayoría de la antimateria está encerrada en la materia oscura como neutralinos aún más pequeños, o antineutralinos.

Si hubiera cuerpos de antimateria a escala estelar, esperaría que sus transiciones hiperfinas comenzaran 180 grados con la materia, o algo así.

El universo fue formado por una batalla entre la materia y la antimateria. Y adivina qué, todo lo que hoy conocemos se formó solo con una sola partícula de materia. Como la materia y la antimateria son destructivas juntas, obviamente tal como existimos hoy, la materia es más que antimateria. Si lo inverso fuera cierto, creo que sería seguro decir que este mundo no sería el mundo que es hoy. Probablemente, ni siquiera existirá.

Aunque las galaxias están muy separadas hoy en día, toda la evidencia sugiere que las cosas de las que están hechas alguna vez se comprimieron en un pequeño volumen.