В своей следующей космологической работе я уже исходил из горячей модели и из следующего многозначительного факта - во Вселенной имеется так называемая "барионная асимметрия" (т. е. есть, насколько мы можем видеть, только барионы и нет антибарионов). При этом, что особенно требует объяснения, барионов гораздо меньше, чем фотонов реликтового излучения примерно одна стомиллионная или даже миллиардная доля. Тут мне опять потребуются пространные разъяснения.
Напомню прежде всего, что барионы - это собирательное название для протонов и нейтронов (а также для некоторых нестабильных частиц, образующихся из протонов и нейтронов при столкновении частиц высоких энергий). Подобно тому, как у электронов существуют "античастицы" - позитроны - с противоположным знаком электрического заряда, так и у протонов и нейтронов существуют античастицы - антипротоны и антинейтроны, вместе - антибарионы. Антипротон обладает обратным по отношению к протону знаком электрического заряда, у антинейтрона (и антипротона) - обратен знак магнитного момента. Более существенно, однако, другое свойство, общее для всех античастиц - они "аннигилируют" при взаимодействии с частицами (аннигилируют - взаимно уничтожаются). При этом образуются гамма-кванты, пи-мезоны и другие частицы меньших и нулевой масс. Разность числа барионов и числа антибарионов в какой-либо системе называется "барионным зарядом". Например, массовое число атомного ядра (сумма числа протонов и числа нейтронов) есть по этому определению барионный заряд ядра.
До недавнего времени считалось, что при всех процессах в природе барионный заряд сохраняется. Закон сохранения энергии и закон сохранения электрического заряда допускают распад протона на позитрон и какие-либо легкие частицы (гамма-кванты, нейтрино и т. п.). Но весь повседневный опыт свидетельствует о том, что этого не происходит (или происходит крайне редко). Экспериментальный предел для вероятности этого процесса очень низок. В тонне вещества содержится примерно 1030 барионов. Можно утверждать, что за год в одной тонне распадается меньше одного бариона. (Добавление 1987 г. Теперь этот предел еще уменьшился в десять раз.) Если бы распадался ровно один барион в год, то за все время существования Вселенной (10 миллиардов лет) в кубе со стороной один километр распалась бы крупинка в 1/4 миллиметра диаметром - еле видная глазом. Экстраполируя эту потрясающую стабильность, физики сделали вывод, что существует абсолютный закон сохранения барионного заряда.
Именно на этот закон, казавшийся почти незыблемым, и посягнул я в своей работе.
Свободное копирование
