چرا عالم به محض شکل گیری ناپدید نشد؟

نظریه انفجار بزرگ می گوید که وقتی زمان آغاز شد. ماده و پاد ماده در مقادیر برابر به وجود آمدند. اگر چنین بود باید در اثر برخورد آن ها عالم به انرژی خالص تبدیل و با تابشی شدید نابود می شد. ولی عالم اکنون وجود دارد و به ندرت پاد ماده ای در آن پیدا می شود.

بخش بزرگی از درک ما از عالم بر اساس تقارن در قوانین طبیعت است. اما وقتی عالم شکل گرفت، به ازای هر یک میلیارد ذره پاد ماده، یک میلیارد یه اضافه یک ذره ماده تولید شد، به همین سبب عالم هنوز وجود دارد.

این عدم تعادل موجب نقض اصل تقارن مزدوج بار می شود که می گوید هر ذره پاد ذره ی معادل خودش دارد که از همه نظر جز بار الکتریکی مشابه آن است. دانشمندان باید شرح دهند که نقض تقارت مزدوج بار (یا پارتیه CP) به چه صورتی ممکن است رخ بدهد که با مدل استاندارد فعلی ــ که همه ذرات عالم را از نظر ریاضی شرح می دهد ــ همخوانی داشته باشد. همچنین باید این پدیده را در آزمایش ها اثبات و وجودش را تأیید کرد تا شاید دانشمندان فرصتی برای یافتن علت پیدا کنند. در آزمایش های فیزیکی هم ماده و هم پاد ماده تولید شده اند. اما دو حالتی که در آن ها نقض CP مشاهده شده آن قدر کم اهمیت اند که نمی توان به کمک آن ها ناهمخوانی موجود در عالم را شرح داد. هر چند دانشمندان در آزمایشگاه فرمی وابسته به سازمان انرژی ایالات متحده در آزمایشی در سال 2010 حدود یک درصد میون (یک ذره بنیادی شبیه الکترون ولی با جرم بیشتر و با عمر خیلی کوتاهتر) بیشتری نسبت به پادمیون تولید کردند. این انحرافی مشخص بود؛ ولی هنوز نمی دانیم چرا اتفاق افتاد.

پس از سال ها انجام آزمایش هایی که فقط منجر به نقص بسیار کوچک اصل تقارن مزدوج بار می شدند، حالا نقصی دیده ایم که بزرگتر از مقداری است که بتوانیم بر اساس مدل استاندرد آن را توضیح بدهیم. آزمایش های بیشتری مشابه این، ما را به پاسخ نزدیک تر می کند.