Bagaimana Proses Kemunculan Materi dari Ketiadaan? (Bagian 3)

Kelanjutan dari artikel: Bagaimana Proses Kemunculan Materi dari Ketiadaan (Bagian 2)

Jika konsep GUT (Grand Unified Theory) berlaku di alam semesta, maka akan ada partikel boson superberat, partikel X dan Y bersama antipartikel mereka di tengah lautan (sup) panas partikel lain di alam semesta awal.
E. Siegel/Beyond The Galaxy

Grand Unified Theory (GUT) menyatukan interaksi elektromagnetik, elektro lemah dan model standar. Sampai saat ini belum ada teori yang berhasil dikembangkan, dalam arti telah dikonfirmasi oleh hasil eksperimen terkait.

Jika grand unification benar, maka seharusnya ada partikel baru superberat, disebut X dan Y, yang memiliki sifat mirip barion dan lepton. Berarti ada pasangan untuk antimateri mereka: anti-X dan anti-Y, dengan nomor B-L yang berlawanan dan muatan yang berlawanan, tapi dengan massa dan usia yang sama. Pasangan partikel-antipartikel ini dapat diciptakan dengan melimpah melalui energi yang cukup tinggi, untuk kemudian meluruh.

Jadi, alam semesta bisa saja dipenuhi dengan mereka, meskipun selanjutnya mereka meluruh. Jika penyimpangan C dan CP terjadi, maka ada sedikit perbedaan bagaimana partikel dan antipartikel (X/Y vs anti-X/anti-Y) meluruh.

Jika saja partikel X dan Y meluruh menjadi kombinasi quark dan lepton sebagaimana ditunjukan oleh gambar, pasangan antipartikel mereka akan meluruh menjadi kombinasi antipartikel masing-masing. Tetapi jika CP menyimpang, jalur peluruhan, atau persentase partikel yang meluruh akan berlawanan dengan jalur peluruhan lainnya, dapat berbeda untuk partikel X dan Y dibandingkan dengan partikel anti-X dan anti-Y, menghasilkan jumlah total barion yang melampaui antibarion, dan lepton yang jumlahnya melampaui antilepton.
E. Siegel/Beyond The Galaxy

Jika ada dua jalur untuk partikel-X, yaitu meluruh menjadi dua quark atau anti-down quark dan positron, maka anti-X juga harus memiliki dua jalur yang sama, yaitu dua quark anti-up atau satu down quark dan elektron. Perhatikan bahwa X mengandung dua pertiga B-L dalam kedua kasus, sedangkan anti-X negatif dua pertiga. Hal ini mirip dengan partikel Y/anti-Y. Tapi ada satu perbedaan penting dalam penyimpangan C dan CP, yaitu X lebih cenderung meluruh menjadi dua quark daripada anti-X yang meluruh menjadi dua anti-up quark, sementara anti-X lebih cenderung meluruh menjadi down quark dan satu elektron daripada X meluruh menjadi anti-down quark dan positron.

Jika ada cukup pasangan X/anti-X dan Y/anti-Y, dan mereka meluruh dalam cara ini, maka jumlah barion dapat dengan mudah melampaui antibarion (dan jumlah lepton di atas anti lepton) yang sebelumnya tidak ada.

Jika partikel meluruh sesuai dengan mekanisme yang dijelaskan di atas, maka jumlah quark melampaui antiquarks (dan lepton melampaui anti lepton) setelah semua partikel superberat yang tidak stabil meluruh. Setelah pasangan partikel-antipartikel dimusnahkan (dicocokkan dengan garis titik-titik merah), maka kita akan mendapatkan lebih banyak up quark dan down quark, yang menyusun proton dan neutron dalam kombinasi up-up-down dan up-down-down dan jumlah elektron akan sesuai dengan jumlah proton.
E. Siegel/Beyond The Galaxy

Dengan kata lain, kita bisa memulai alam semesta yang benar-benar simetris, yang mematuhi semua hukum fisika dan secara spontan menciptakan materi dan antimateri hanya dengan pasangan yang setara dan berlawanan, dan pada akhirnya mendapatkan jumlah materi yang lebih banyak daripada antimateri. Kita memiliki beberapa jalur untuk menyelesaikan permasalahan ini, tapi kosmos hanya membutuhkan satu dari mereka untuk memberikan alam semesta yang kita kenal saat ini.

Fakta bahwa kita ada dan terbuat dari materi tidak terbantahkan. Pertanyaan mengapa alam semesta mengandung sesuatu (materi), bukannya ketiadaan (dari pencampuran materi dan antimateri dalam jumlah yang setara), seharusnya segera terjawab. Abad ini, kemajuan dalam pengujian presisi elektro lemah, teknologi collider dan eksperimen yang menyelidiki fisika partikel di luar Model Standar, dapat mengungkap bagaimana semua itu terjadi. Dan saat terwujud, maka salah satu misteri terbesar dari seluruh eksistensi, tentunya akan memiliki solusi.

Ditulis oleh: Ethan Siegel, kontributor www.forbes.com

Sumber: How Did The Matter In Our Universe Arise From Nothing?

#terimakasihgoogle