Fodor Zoltán

A világ keletkezése és az elemi részek fizikája

I. Anyagaszimmetria ma és a korai világegyetemben

Az emberiség egyik legősibb problémája, hogy szeretné megérteni saját létének okát, azt, hogy miért is van világegyetem, és miért van benne anyag. Ezekre a kérdésekre ősidőktől fogva próbált választ adni a mitológia, a filozófia vagy éppen a költészet. Babits Mihály írja az Esti kérdésben:

"csupa szépség közt és gyönyörben járván
mégis csak arra fogsz gondolni gyáván:
ez a sok szépség mind mire való?"

És így folytatja: "miért a dombok és miért a lombok''? Valóban, miért van ez az egész körülöttünk lévő világegyetem? Nem lenne sokkal szimmetrikusabb a világ, ha üres lenne és nem lenne benne anyag?

Az anyagi világ létezését a következőképpen is megfogalmazhatjuk: A megfigyelhető világegyetemben csak anyagot találunk, s antianyagot nem, vagyis aszimmetria áll fenn az anyag és az antianyag között. (Egy antianyag-részecske ugyanolyan tömegű, mint egy részecske, de minden más tulajdonsága ellentétes. Például a protonnak pozitív a töltése, az antiprotonnak negatív.)

Már a tudományos fantasztikus irodalomból tudjuk, hogy anyag- és antianyag-részecskék egymás közelébe kerülve megsemmisülnek, és nagy energiájú fotonsugárzás keletkezik. Egy szimmetrikus világegyetemben az ősrobbanás után a keletkezett anyagrészecskék száma megegyezne az antianyag-részecskék számával. Az anyag- és antianyag-részecskék egymást kölcsönösen megsemmisítenék és a világegyetem semmi másból nem állna, csak sugárzásból. Ezen elképzelés ellentmondásban van a mai megfigyelésekkel, melyek szerint igenis létezik anyagi világ, létezik az előadó és léteznek az olvasók is. Ebből azt a következtetést vonhatjuk le, hogy az ősrobbanás után valamivel több anyagrészecske volt, mint antianyag-részecske. A pontos számítások azt mutatják, hogy minden milliárd antirészecskére egy milliárd és egy részecskét találtunk volna a korai univerzumban. A kölcsönös megsemmisülés után ez a kicsiny többlet megmaradt, és ezt látjuk ma mint az anyagi világot. Az elméleti részecskefizika egyik alapkérdése tehát az, hogyan lehet ezt a rendkívül kicsiny anyagtöbbletet a korai univerzum történetében dinamikus módon előállítani.