KOINOTDAGI ANTIMATERIYA: NEGA BIZ ANTIMATERIYADAN YARALMADIK?

Аннотация

Katta portlash nazariyasiga ko‘ra, koinotning dastlabki lahzalarida materiya va antimateriya teng miqdorda vujudga kelgan bo‘lishi kerak edi. Biroq hozirgi koinot tarkibi asosan oddiy materiyadan iborat bo‘lib, antimateriya izlari juda kam uchraydi. Ushbu maqolada antimateriyaning fizik tabiati, koinotdagi mavjudligi haqidagi ilmiy qarashlar, hamda modda-antimodda asimmetriyasi sabablariga oid zamonaviy gipotezalar ko‘rib chiqiladi. Kalit so‘zlar: antimateriya, Katta portlash, asimmetriya, CP buzilishi, modda, annigilyatsiya, koinot Har bir zarraning — masalan, elektronga — o‘ziga mos "aks zarrasi", ya’ni antizarra mavjud. Elektron uchun bu — pozitron, musbat zaryadlangan zarra; proton uchun esa — antiproton, manfiy zaryadlangan. Fizika qonunlariga ko‘ra, Katta portlash (Big Bang) jarayonida materiya va antimateriya bir xil miqdorda hosil bo‘lishi kerak edi. Ammo bugungi kuzatuvlar shuni ko‘rsatadiki, koinot deyarli faqat oddiy materiyadan iborat. Antimateriya esa juda kam uchraydi. Shunday savol tug‘iladi: Agar materiya va antimateriya teng yaratilgan bo‘lsa, antimateriya qayerga ketdi? Yoki: Nega biz antimateriyadan emas, materiyadan yaraldik? Nazariy jihatdan, modda va antimodda bir xil fizik qonunlarga bo‘ysunadi, ular simmetrik yaratilishi va o‘zaro yo‘q bo‘lishi lozim. Materiya va antimateriya to‘qnashganda ular annigilyatsiyalanib, katta miqdorda energiya chiqaradi. Shunday bo‘lsa-da, biz ko‘rib turgan galaktikalar, yulduzlar, sayyoralar va nihoyat — inson tanasi ham oddiy materiyadan iborat. Antimateriyadan tashkil topgan yulduz yoki galaktikalar esa hozircha topilmagan. Ushbu ziddiyat — koinotning eng fundamental sirlaridan biri. U “barion asimmetriyasi” nomi bilan ataladi. Ya’ni, nima uchun materiya ustun keldi, va antimateriya nega yo‘q bo‘lib ketdi? Hozirgi kosmik fon nurlanishlari, zarracha fizikasi tajribalari (xususan, CERN'dagi tadqiqotlar) bu savolga javob izlamoqda. Mazkur maqolada bu muammoning fizika va kosmologiya doirasidagi ilmiy izohi, mavjud gipotezalar va ular bilan bog‘liq muhokamalar ko‘rib chiqiladi. https://scientific-jl.com 9 7 49-son_1-to’plam_Iyul -2025 ISSN:3030-3621 Ta'lim innovatsiyasi va integratsiyasi Antimateriyaning tabiati. Antimateriya oddiy materiyaga o‘xshaydi, faqat zaryadi teskari: Elektron ↔ Pozitron Proton ↔ Antiproton Neytron ↔ Antineytron Agar materiya va antimateriya to‘qnashsa, ular bir-birini yo‘q qiladi — annigilyatsiya deb ataluvchi jarayon yuz beradi. Bu paytda toza energiya hosil bo‘ladi (masalan, gamma-nurlanish). Asimmetriya muammosi. Fizikada bu holat "barion asimmetriyasi" deb ataladi. Ya’ni, nega modda (materiya) antimoddaga (antimateriyaga) qaraganda ko‘proq? Katta portlash nazariyasiga ko‘ra, dastlabki daqiqalarda 10 milliardta antizarra har 10 milliard 1 dona oddiy zarra bilan yo‘q bo‘lgan, va faqat 1 dona ortiqcha materiya qolgan — shu biz bilgan koinotni tashkil etadi. Ammo bu nihoyatda kichik farq qanday paydo bo‘lgan? Sababi hali aniq emas, ammo bir nechta ehtimoliy tushuntirishlar mavjud. Nega biz antimateriyadan emas, materiyadan yaraldik? Fiziklarning asosiy taxminlariga ko‘ra: 1. CP simmetriyaning buzilishi Koinotda modda va antimodda o‘zaro simmetrik bo‘lishi kerak. Ammo ayrim zarralarda (masalan, kaonlar, B-mezonlar) zaryad (C) va paritet (P) simmetriyasi buzilishi kuzatilgan. Bu, ehtimol, materiyaning ustunlikka chiqishiga olib kelgan. 2. Leptogenez va barionogenez Katta portlashdan so‘ng leptonnar (elektronlar va neytrinolar) va barionlar (protonlar va neytronlar) asimmetrik ravishda hosil bo‘lishi mumkin. Bu mexanizmlar ham materiyaning afzalligi uchun sabab bo‘lgan bo‘lishi mumkin. 3. Antimateriyadan tashkil topgan galaktikalar yo‘qligi Agar koinotda antimateriya galaktikalari bo‘lsa, ular bilan materiya galaktikalari chegarasida ulkan gamma-nurlanish hosil bo‘lardi. Ammo bunday nurlanish kuzatilmagan. Bu esa antimateriyaning juda oz yoki butunlay yo‘qligini ko‘rsatadi. Koinotda antimateriyaning izlari deyarli topilmagan. Materiya va antimateriya simmetrik hosil bo‘lishi kerak bo‘lgan bir koinotda, nima uchun faqat materiya hukmron ekanligini fiziklar hali to‘liq tushuntirib bera olishmagan. Biroq bu savolga javob topish — faqat fundamental fizika uchun emas, balki koinotning yaralishi va mavjudligimiz sirini ochish uchun ham nihoyatda muhim. Koinotdagi antimateriya muammosi hozirgi zamon fizikasining eng yechilmagan savollaridan biri bo‘lib qolmoqda. Nazariy jihatdan, modda va antimodda teng miqdorda yaratilgan bo‘lishi kerak edi, ammo bugungi kunda koinotda deyarli faqat modda mavjud. Bu asimmetriyaning sabablari hanuz to‘liq tushuntirilmagan bo‘lsa-da, mavjud ilmiy gipotezalar bu jarayon ortida CP simmetriyaning buzilishi, https://scientific-jl.com 9 8 49-son_1-to’plam_Iyul -2025 ISSN:3030-3621 Ta'lim innovatsiyasi va integratsiyasi barionogenez, va leptogenez kabi noaniq, ammo muhim mexanizmlarning mavjudligini ko‘rsatmoqda. Tadqiqotlar davom ettirilayotgan bo‘lsa-da, antimateriyaning yo‘qligi koinotda biz yashayotgan materiy