Горячий бульон ранней Вселенной бурлил частицами и античастицами. Они рождались и гибли парами, и по всем законам симметрии должны были полностью уничтожить друг друга. Но что-то пошло не так — и крошечный избыток вещества уцелел. Из него потом собрались звёзды, планеты и мы с вами.
Физики называют этот перекос барионной асимметрией. Одно из объяснений — сфалерогенезис: процесс, где слабое взаимодействие само сортирует частицы, пока Вселенная остывает. Можно сравнить это с толпой на эскалаторе: если на одной стороне ступеньки чуть выше, люди невольно смещаются в одну сторону. Так и здесь: особые переходы между состояниями вакуума, похожие на щелчок переключателя, чуть чаще рождают вещество, чем антивещество.
Авторы работы добавили в расчёты новые, более тонкие взаимодействия — так называемые операторы размерности 8. Раньше считалось, что их вклад ничтожен. Но оказалось: если эти эффекты возникают от квантовых петель, они могут сравниться по силе с главным механизмом. Это как обнаружить, что шёпот в толпе иногда заглушает крик.
Такой подход связывает космическую загадку с земными экспериментами. Если новые частицы или силы действительно существуют, их следы могут проявиться в будущих столкновениях на Большом адронном коллайдере. Крошечная щель в симметрии, открывшаяся на заре времён, возможно, скоро станет видимой в лаборатории.
На каждый миллиард частиц антивещества в ранней Вселенной приходился примерно один лишний протон — и этого хватило, чтобы возник весь видимый мир.
В романе «Ангелы и демоны» Дэна Брауна антивещество крадут из ЦЕРНа как оружие — но в реальности его производство обходится в миллиарды раз дороже золота, и весь полученный объём уместился бы в песчинке.