Екип от физици, изследващи стар и остарял модел на атома, вярва, че той може да помогне за разрешаването на един от най-основните въпроси за нашата Вселена. А именно защо изобщо тя съществува.

През 1867 г. британският физик, математик и инженер Уилям Томпсън (известен като лорд Келвин) се опитал да обясни защо във Вселената има изобилие от атоми, но те попадат в толкова малко вариации.

По онова време знанието за материята е било оскъдно. Електронът още не е бил открит, а идеята за светоносния етер (хипотетична среда, която изпълва пространството) била все още популярна.

Келвин предполага, че това, което възприемаме като материя или атоми, всъщност са стабилни вихри в етера.

Подобно на устойчивите вихри във флуиди, атомите, според него, били вихрови възли, чиито различни „възли“ обуславят различните химични елементи.

Този модел на атома обаче се оказва неточен, заради експеримента на Майкелсън-Морли, който отхвърля етера.

„Въпреки че идеята на Келвин не успя да обясни най-фундаменталните аспекти на природата, концепцията за възлите намери широко приложение в различни области“, заявяват експертите, направили новото проучване, което е в предпечат от 2024 г.

„Една от характеристиките на възлите е тяхната топологична природа. Те не изчезват, освен ако нишките не се скъсат или пресекат, което е изиграло решаваща роля в устойчивите явления.“, коментират учените.

Новото изследване предполага, че в рамките на стандартния модел, „космически възли“ са могли да се образуват в много ранната Вселена. И са доминирали в нея за известно време.

„Това проучване разглежда една от най-фундаменталните загадки във физиката. А именно защо нашата Вселена е съставена от материя, а не от антиматерия“, пише Мунето Нита, професор в университета в Хирошима.

Според най-добрите модели на Вселената, по време на Големия взрив, материята и антиматерията е трябвало да бъдат произведени в равни количества.

Тъй като антиматерията и материята се унищожават, когато се срещнат, това би оставило празна Вселена. Лишена от материя или антиматерия. Но това не се е случило.

Причината, поради която Вселената е произвела повече материя, остава една от най-големите загадки във физиката.

Настоящите модели просто не могат да я обяснят.

Според новото изследване, възлести солитони, образувани в ранната Вселена, могат да се окажат ключ към тази мистерия.

„Представяме първото теоретично доказателство за стабилни възлести солитони, възникващи в рамките на физиката на елементарните частици“, пише екипът в своята статия.

Експертите предполагат, че в ранната Вселена тези симетрии вероятно са се колебаели и нарушавали, създавайки хаос от космически струни.

В този хаос възлестите солитони са станали метастабилни обекти, които временно са доминирали Вселената.

С времето те се разплели чрез квантово тунелиране.

„По принцип този колапс произвежда много частици, включително десни неутрино, скаларни бозони и калибрирани бозони, като дъжд“, обяснява Ю Хамада от Deutsches Elektronen-Synchrotron.

„Сред тях дясноориентираните неутрини са специални, защото тяхното разпадане може естествено да генерира дисбаланс между материята и антиматерията. Тези тежки неутрини се разпадат на по-леки частици, като електрони и фотони, създавайки вторична каскада.“, споделя още Ю Хамада.

Т.е. „те са родителите на цялата материя във Вселената днес. Включително и на нашите тела, докато възлите могат да се разглеждат като нашите прародители.“

Използвайки този модел, екипът твърди, че може да разкрие и няколко други космически загадки.