Kita semua berada di sini hanya kerana realiti adalah cerminan dirinya yang tidak sempurna. Kerana kekurangan simetri di alam semesta, banyak perkara tersedia untuk bergabung dengan berbilion galaksi yang kita lihat hari ini.
Selama hampir satu dekad, para saintis telah mengumpulkan data dari eksperimen fizik zarah Tokai hingga Kamioka (T2K) di Jepun. Mereka telah menjadi bukti ketidakseimbangan yang paling menarik, yang dapat membantu menjelaskan mengapa perkara tidak hilang begitu sahaja ia muncul.
Kajian itu mencari perbezaan yang ketara dalam bagaimana zarah hampir tidak berjisim yang disebut neutrinos berubah bentuk berbanding dengan zarah 'cermin' mereka, antineutrinos.
Ironinya, neutrino sangat kecil sehingga hampir tidak ada, mereka melepasi sebahagian besar zarah lain tanpa berinteraksi. Tetapi apa yang mereka kekurangan, mereka membentuk dalam jumlah besar, terjadi satu bilion kali lebih kerap daripada zarah-zarah yang bergabung bersama untuk membentuk atom.
Sebenarnya, banyaknya neutrino, yang bercampur dengan tingkah laku pelik dan sifatnya yang berubah-ubah, menarik perhatian ahli fizik untuk mencari penjelasan untuk semua perkara dari bahan gelap hingga ketidakseimbangan yang jelas pada jenis zarah yang kita lihat di sekeliling kita.
Dulu, ketika alam semesta masih merupakan gangguan panas yang dipenuhi ruang kecil (tetapi mengembang), pemeluwapan tenaga dalam zarah seharusnya menghasilkan sepasang zarah dengan sifat yang berlawanan.
Ini bermaksud bahawa elektron bermuatan negatif muncul di sebelah kembar antimateri bermuatan positif yang disebut positron. Oleh kerana bahan yang digabungkan dengan antimateri hilang dalam pancaran sinaran, ruang mesti dipenuhi dengan yang tidak lebih penting daripada gelombang cahaya.
Ini jelas tidak berlaku. Sekurang-kurangnya tidak begitu. Cukup banyak zarah bahan yang tersekat di sekelilingnya untuk akhirnya mencipta benda seperti bintang, komet, bom, dan klip kertas.
“Jumlah jirim dan antimateri yang sama diciptakan di alam semesta awal, jadi persoalan penting dalam kosmologi adalah bagaimana kita sampai ke alam semesta yang kita lihat hari ini, di mana jirim dominan,” kata ahli fizik eksperimen Lindsay Bignell dari ANU di Australia.
“Kami belum memiliki gambaran lengkap tentang bagaimana ini terjadi, tetapi kami tahu bahawa pemecahan simetri adalah komponen yang diperlukan,” kata Bignell.
Simetri bermaksud pertukaran caj dan pariti, perubahan zarah yang berlaku secara bertentangan. Contohnya, cas positif menjadi negatif apabila zarah menjadi antipartikel. Sejauh kesamaan, ini adalah pergeseran koordinat, tidak seperti hakikat bahawa tangan kiri anda adalah gambaran cermin kanan anda.
Jisim data dalam kajian ini bermaksud kita boleh lebih yakin daripada sebelumnya bahawa memecahkan simetri kritikal ini adalah apa yang terdapat di sebalik corak yang diperhatikan dalam neutrino berayun.
Kami masih jauh dari jawapan pasti mengenai persoalan mengapa jirim wujud sebagaimana adanya, dan kami harus menunggu percubaan di masa depan untuk menentukan apakah pelanggaran ini akan membantu menjelaskan perkara ini. Sekiranya tidak, maka kita mungkin harus menunggu fizik yang sama sekali baru.
Kajian ini diterbitkan dalam jurnal Nature.
Sumber: Foto: Pengesan Super Kamiokand Neutrino. (Balai Cerap Kamioka / ICRR / Universiti Tokyo)
