반물질이란?
우리가 우주에서 보는 거의 모든 것은 무거운 입자 물질로 구성되어 있습니다. 무거운 입자는 양성자, 중성자, 전자 및 쿼크와 같은 단순한 규칙적인 물질입니다. 그러나 빅뱅 이후 우주에는 다른 형태의 물질이 존재했습니다. 그것은 반물질이라고 불리며 오늘날 실험실에서만 복제할 수 있습니다. 반물질이란 무엇이며 왜 더 이상 자연에 존재하지 않을까요?
역충전
반물질은 거의 모든 면에서 일반 물질과 거의 동일하지만 유일한 차이점은 전하입니다. 예를 들어, 반양성자는 양전하 대신 음전하를 띠고 있습니다. 양전자는 음전하 대신 양전하를 갖는 인버터입니다. 반물질의 거동은 일반 물질과 동일한 것으로 보입니다. 우주에 일반 물질보다 반물질이 더 많다면 우주는 오늘날 우리가 살고 있는 우주와 구별할 수 없었을것입니다.
자연에는 왜 반물질이 없을까요?
현재 자연계에 반물질이 존재한다는 증거는 없습니다. 지금까지 반물질은 입자 가속기와 같은 실험실 실험에서만 생성되었습니다. 이것은 간단한 이유로 사실입니다. 물질과 반물질은 전하가 반대이기 때문에 만나면 전하가 상쇄되고 사라집니다. 예를 들어, 양전자와 전자가 서로 접근하면 같으나 반대인 전하가 상쇄되어 두 입자가 에너지로 폭발하게 됩니다. 그러나 우주에는 반물질이 존재했습니다. 138억년 전 빅뱅 직후에는 반물질과 일반 물질의 양이 거의 같았습니다. 이 두 가지 형태의 물질은 곧 서로 상쇄되기 시작하여 물질의 미래 존재를 위태롭게 했습니다. 알 수 없는 이유로 반물질보다 약간 더 규칙적인 물질이 많았기 때문에 결국 모든 형태의 반물질이 존재하지 않게 됩니다. 물질과 반물질의 차이는 우리 우주에서 가장 큰 미스터리 중 하나입니다. 두 가지 형태가 다른 양으로 발생하는 이유는 알려져 있지 않으며 알려진 모든 물리 법칙에 따라 동일한 양이 있어야 합니다. 이 작은 차이가 없다면 우주는 에너지만 포함할 것이고 물질은 결코 별과 행성을 형성하지 못했을 것입니다. 지금까지 우리는 우주 자체가 어떻게 존재하는지조차 모릅니다.
