なぜ今の世の中には反物質がほとんど存在しないのですか

Question

こんにちは
真空では粒子と反粒子が対に生成されて、瞬時に対消滅すると雑誌で読みました。
宇宙の始まりの爆発のエネルギーでも粒子と反粒子が対に生成されたと思うのですが、なぜ今の世界には反粒子はほとんど存在しないのですか。
教えてください。
よろしくお願いします。

bttf2003 · Accepted Answer

粒子と反粒子が対生成と対消滅を繰り返しているとき、ＣＰ変換の不変性の破れにより、割合として１０億個の反粒子が生成されると１０億１個の粒子が生成されるときがあって、そのあとの対消滅で２０億個の光子と１個の粒子が残ります。
つまり、はじめは粒子と反粒子は同じ数だけあったのですが、途中で粒子だけが残ったのです。
ただ、いつ粒子だけになったのか？について、まだ定説はありません。

Sompob · Answer

皆、ＰＣ反転等と謂ってはぐらかしてるけど、

Ｃ反転：電荷反転（Ｃはチャージの頭文字）
Ｐ反転：パリティ反転（Ｐはパリティの頭文字）
それから、皆が書いて居ないけれど、
Ｔ反転：時間反転（Ｔはタイムの頭文字）

分かり易く謂うと、
Ｃ反転：右効きの人と左効きの人の違い。
Ｐ反転：世の中を鏡に投影した時、鏡の中の物理法則。
Ｔ反転：後述。

もう少し解説。
右効きの人だけ集めてバレーボールの試合をします。
同時に左効きの人だけ集めて（別のコートで）試合を
します。この時、得点の入り方、ゲームのテクニック
等、右効き試合と左効き試合で全く区別が付かなけれ
ば、世界はＣ反転に対して対象と謂います。

次。野球を考えます。
右効きの人だけ集めて、但し、バッターは各打席で必
ず左に入るものとします。
この条件で、普通の試合をした時と、塁を逆回りにし
た試合をした時で、どちらも区別が付かなければ（塁
の逆回り以外に）世界はＰ反転に対して対称と謂いま
す。

Ｔ反転：左から右に飛ぶボールを時間反転すれば右か
ら左に飛ぶボールと観測します。どちらも同じ確率で
存在すれば、世界はＴ反転に対して対称と謂います。

長い事、各反転は独立して対称と思われていました。
ところが１９５６年にどえらい事が見つかりました。
上の野球で謂うと、右効きの人だけ集めた普通の試合
と塁逆周りの試合の各結果は統計的に差が出ますと謂
う事です。
→実際には、コバルト原子の電子放出の研究から。
現実のそれは、右捻子の方向に電子が飛び出す確率が
高いのに、Ｐ反転したそれは左捻子の方向に電子が飛
び出す確率が高い事から。パリティ保存則ここに破れ
たり。

以後、対称と思われていたＣ反転、Ｔ反転もそれが
破れている事が分かったのです。

Ｔ反転ですが、一個のパチンコ玉が自由運動している
処を数枚写真に撮り、何も知らない人に、時間順に並
べて見よ、と謂ったら面白いでしょう。これが最初で
最後はこれなんですとタネ明かしをした処で聞く方は
へぇー、そうなんですかぁ．．と謂う他在りません。
つまり、素粒子的に時間の向きが決められない状態な
ので、これを、Ｔ反転に対して対称と謂います。

ところが．．
朝礼で、校庭に集合している子供達は「解散」の言葉
を聞くが早いが、無秩序に散らばり始めますが、「解
散」から完全に無秩序に成るまでの間を写真に撮れば
今度は在る程度は時間順に並べる事が出来ます。
逆順に並べれば、誰もがおかしいと思うでしょう。
これがＴ反転に対して非対称の意味です。
尤も無秩序に成った後では最早、時間の向きの決定は
不可能です。

すると、世界の時間の向きが決定出来てしまう理由は
ただ一つ。この世に素粒子の数が多いからです。
解散（ビックバン）から無秩序（宇宙の熱的な死）と
成る、この間にあるのが今の宇宙です。

今日では、世界はＰＣＴ反転についてのみ対称と考え
られています。

各反転が非対称の為、反陽子と陽電子で構成された
反水素原子の生成自体が極めてマレと謂う事です。

satoumasaru · Answer

こんにちは、はじめまして

粒子と反粒子はそっくりの性質をもっており、きわめて対照的な存在となっています。この粒子と反粒子を入れ替えても物理法則はかわりません。これをＣＰ対称性といいます。
ところが粒子と反粒子は全く同等ではないことがわかりました。一部の反応（弱い相互作用）では粒子と反粒子が同じ条件にならないことがわかったのです。これを「ＣＰ対称性の破れ」といいます。付言すればこれを発見した学者はノーベル賞を受賞したんですよ。

宇宙の最初では光が粒子、反粒子をつくりだしていました。一方、粒子、反粒子がぶつかり光をつくりだしていました。生成、消滅を繰り返していたんですね。この粒子、反粒子が全く同じならば、今の宇宙は光しか残っていなかったでしょう。しかしこの反応のなかで、ほんのわずか、それこそほんのわずかの反応の差で、粒子の方が反粒子よりも多く生成されたと考えられています。


「ＣＰ対称性の破れ」がなければ物質が残ることもなく、星も銀河も、そして私たちも生まれることはなかったでしょうから、この「ＣＰ対称性の破れ」に感謝しなければなりませんね。

noname#39970 · Answer

昼間の地球に立ってると夜の地域は見えないのと似ていると思う

Scull · Answer

残念ながら、宇宙創生の頃を見てくる方法がありませんので、断言は出来ません。ですが、これまでに解っていることから判断するに「宇宙創生の時は粒子と反粒子が対に生成されなかった」としか考えようがありません。

この宇宙は「それほど美しい（数学的に）物」ではないと言うことです。

なぜ今の世の中には反物質がほとんど存在しないのですか

皆、ＰＣ反転等と謂ってはぐらかしてるけど、

こんにちは、はじめまして

昼間の地球に立ってると夜の地域は見えないのと似ていると思う

残念ながら、宇宙創生の頃を見てくる方法がありませんので、断言は出来ません。

似たような質問が見つかりました

関連するカテゴリからQ&Aを探す

デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング

マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング