D'un côté de la balance, toute la matière de l'Univers ; de l'autre, toute l'antimatière. Selon les lois de la physique, au moment de la naissance du monde, les plateaux auraient dû s'équilibrer. Mais nous voyons qu'un plateau l'emporte : autour de nous, il y a des étoiles, des planètes, des humains, et presque pas d'antimatière. Ce déséquilibre est l'une des plus grandes énigmes.
Les physiciens soupçonnent que la clé réside dans la violation d'une règle qui interdit de modifier la différence entre le nombre de particules lourdes (les baryons, comme les protons et les neutrons) et celui des particules légères (les leptons, par exemple les électrons). Cette règle est abrégée en B−L. Si elle est violée, la balance pourrait pencher en faveur de la matière. Mais comment détecter une telle violation ? Une méthode consiste à rechercher des désintégrations de particules qui sont interdites lorsque B−L est respectée.
Les auteurs de l'étude ont examiné l'une de ces désintégrations exotiques : le neutron se transforme en kaon (une particule médiatrice de l'interaction forte) et en lepton chargé. Il s'avère que cela cache un indice important. Si B−L est conservée, une telle désintégration n'est possible que dans des conditions très complexes et improbables — comme si l'on devait ouvrir une porte non pas avec une clé, mais en assemblant un mécanisme de dix engrenages. En revanche, si B−L est violée, la porte s'ouvre beaucoup plus facilement, en un tour de main. Par conséquent, si l'on observe une telle désintégration en laboratoire et que l'on ne voit pas d'autres désintégrations interdites plus simples (par exemple, celle du proton en pion et lepton), les scientifiques pourront affirmer avec une grande confiance que B−L est violée. Et le plus intéressant, c'est qu'il n'est même pas nécessaire de connaître la charge du lepton émis, qu'il soit positif ou négatif.
Ainsi, la balance de l'Univers pourrait enfin nous dire pourquoi le plateau de la matière s'est avéré plus lourd.
Si un neutron avait la taille d'un ballon de football, la distance entre les quarks à l'intérieur serait inférieure à l'épaisseur d'un cheveu humain — tant les particules sont densément tassées dans le noyau.
Dans le roman « Le Problème à trois corps » de Liu Cixin, les extraterrestres utilisent le déploiement d'un proton en une structure multidimensionnelle — c'est en partie une métaphore artistique de la façon dont les physiciens « démontent » les particules en leurs composants pour rechercher de nouvelles interactions.