Zachování baryonu a tajemství antihmoty

Vernon R. Cupps, Ph.D.

Z www.icr.org přeložil Pavel Akrman – 11/2018.

Všechno je utvořeno z hmoty. Hmota se skládá z atomů a atomy jsou tvořeny menšími částicemi. Jednou z těchto subatomárních částic jsou baryony a těmi nejčastějšími jsou protony a neutrony. Jsou důležité, protože tvoří většinu hmoty v pozorovatelném vesmíru.¹

Zachování baryonu

Zachování baryonů znamená, že celkový počet baryonů v jakékoliv jaderné reakci zůstává stejný. Jinými slovy, počet baryonů zapojených na počátku do reakce se rovná počtu baryonů výsledných. Viz rozpad volného neutronu:

n⁰ → p⁺ + e^– + υ^–_e

Neutron (n), s baryonovým číslem 1, se rozpadá na proton (p), s baryonovým číslem 1 plus elektron (e), s baryonovým číslem 0, a elektronové antineutrino (υ-), s baryonovým číslem 0. Tím je zachováno baryonové číslo. Nyní se podívejte na hypotetický rozpad protonu:

p⁺ → e⁺ + π⁰

Proton (p), s baryonovým číslem 1, se rozpadá na pozitron (e+), s baryonovým číslem 0 a neutrální pí mezon (π), s baryonovým číslem 0. Tento rozpad je předpovídán několika populárními sekulárními modely,² avšak v přírodě nebyl nikdy pozorován, protože je v rozporu se zachováním baryonu, tj. 1 ≠ 0.

Současná dolní mez pro poločas rozpadu protonu je 1,6 x 10³⁴ let,^3,4 což je řádově 24x vyšší než sekulární věk vesmíru. A tak navzdory mnoha světským hypotézám o opaku zůstává podle našich nejnovějších pozorování celkový počet baryonů ve vesmíru konstantní.

Záhada antihmoty

Co je to antihmota? (klikni na obrázek pro zvětšení)

Proč představuje zachování baryonu pro sekulární vědu takový problém? Protože nepodporuje předpoklady modelu Velkého třesku. Většina hypotéz o Velkém třesku tvrdí, že vesmír začal nějakým typem kvantové fluktuace, která expandovala jako koule čisté energie a nakonec kondenzovala do extrémně vysokoenergetických elektromagnetických vln. Tyto vlny následně vyprodukovaly stejné množství baryonů a antibaryonů procesem nazvaným párová produkce:

γ + γ → p⁺ + p^–

Tento proces je plně reverzibilní, jelikož baryonové číslo na obou stranách reakce je 0. Jakmile přijdou proton a antiproton do kontaktu, anihilují (zničí se a přemění) na dva vysokoenergetické fotony. To znamená, že podle sekulární vědy musela nastat jedna ze dvou věcí, aby náš pozorovatelný vesmír existoval: Buď se hmota a antihmota nějak nahromadily odděleně v různých oblastech vesmíru, nebo existuje ve vzájemné interakci hmoty a antihmoty asymetrie, která po procesu anihilace zanechává jen jakési malé zbytkové množství hmoty, ale žádnou antihmotu.

Když hmota a antihmota anihiluje, vznikají přitom charakteristické záblesky vysokoenergetického gama záření. Z galaxií nebo obřích hvězdokup, které interagují s normální hmotou ve vesmíru, nebyly tyto paprsky v relevantním rozsahu pozorovány. Takže zatímco na jedné straně může být antihmota ve velmi malém množství produkována určitými extrémními jevy ve vesmíru, na druhé straně neexistují žádné pozorovatelné důkazy pro obrovské seskupení antihmoty. K dnešnímu dni neexistují žádné experimentální důkazy o tom, že anihilační reakce vytvářejí spolu s gama zářením nadbytečnou hmotu.

Takže, kde je antihmota, o které hypotézy velkého třesku předpokládají, že musí v našem vesmíru existovat? Spíše je to tak, že vesmír nevybuchl do existence, a jak čteme v Izajáši 45:18: „Bůh, Stvořitel nebes, jenž zformoval Zemi, jenž ji učinil, ten, jenž ji upevnil na pilířích; nestvořil ji, aby byla pustá, vytvořil ji k obývání“, jak nám ukazuje několik prvních kapitol Genesis.

Odkazy

1. Lisle, J. and V. Cupps. 2016. Subatomic Particles, Part 2: Baryons, the Substance of the Cosmos. Acts & Facts. 45 (8): 10-13.
2. Nishino, H. et al. 2009. Search for Proton Decay via p → e⁺ π⁰ and p → μ⁺ π⁰ in a Large Water Cherenkov Detector. Physical Review Letters. 102 (14): 141801.
3. Bajc, B. et al. 2016. Threshold corrections to dimension-six proton decay operators in non-minimal SUSY SU(5) GUTs. Nuclear Physics B. 910: 1-22.
4. Abe, K. et al. 2017. Search for proton decay via p → e⁺ π⁰ and p → μ⁺ π⁰ in 0.31 megaton • years exposure of the Super-Kamiokande water Cherenkov detector. Physical Review D. 95 (012004): 1-10.

*) Dr. Cupps je výzkumným pracovníkem Institutu pro výzkum stvoření a získal akademické vzdělání Ph.D. v oboru jaderné fyziky na univerzitě Bloomington v Indianě. Působil v Národní laboratoři v Los Alamos, než poté získal pozici radiačního fyzika v laboratoři Fermi National Accelerator Laboratory, kde od roku 1988 až do roku 2011 vedl laboratoř radiochemických analýz. Je publikovaným výzkumným pracovníkem se 73 publikacemi.