Различие свойств материи и антиматерии

Какова история изучения антиматерии? Когда установили различие свойств материи и антиматерии? И какие сегодня ведутся эксперименты по изучению античастиц? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Павел Пахлов.

Странные частицы очень необычны. Они не нужны для того, чтобы строить наш мир. Как эти частицы влияют на нашу жизнь, мы до конца не знаем. Живут они очень мало — микросекунды. Факт того, что частицы и античастицы имеют разные свойства, приводит к совершенно фантастическим результатам, а именно к самому факту существования Вселенной. Если бы материя и антиматерия были совершенно идентичны по своим свойствам в момент Большого взрыва, когда образовалось одинаковое количество частиц и античастиц, они бы со временем аннигилировали.

Хиггсовская частица дает массы всем частицам, которые мы наблюдаем, включая электроны, тяжелые и легкие кварки. Взаимодействие хиггсовского поля с кварками, лептонами приводит к появлению у них масс. Удивительно, что это происходит несинхронно с другим взаимодействием — слабым. Т.е. их взаимодействие со скалярным полем (полем Хиггса) повернуто относительно их взаимодействия векторными бозонами, которые отвечают за слабые распады. Этот поворот описывается матрицей 3×3 (три поколения кварков).

Античастицы рассматриваются как частицы, которые летят в обратную сторону по времени. Рассматриваемый вопрос связан еще и с тем, что время течет для нас в определенную сторону. При этом многие механические законы инвариантны относительно времени. В физике микромира стрелка тоже имеет выделенное направление. Поэтому несоответствием свойств материи и антиматерии так сильно интересуются.