waardoor er zo weinig antimaterie in het heelal aangetoond is
Naar de oplossing voor dit probleem wordt al tientallen jaren gezocht. Eenvoudig gesteld:
Naar ons beste weten moeten er vlak na de oerknal evenveel deeltjes als antideeltjes zijn ontstaan. Iets anders dan dit perfecte evenwicht zou nieuwe natuurkunde vereisen. Dientengevolge bestond er toen een perfecte symmetrie tussen materie en antimaterie, en het logische gevolg zou moeten zijn dat deze deeltjes elkaar volledig zouden annihileren en een heelal louter gevuld met straling (fotonen) zouden achterlaten.
Het is volstrekt duidelijk dat dit niet het geval is, zoals jij terecht opmerkt. Maar deze constatering biedt natuurlijk geen oplossing voor het raadsel, wel dwingt het ons ons bij de uitkomst neer te leggen.
De oorzaak van het overblijven van materie (ongeveer 1 miljardste deel van de materie zou niet geannihileerd zijn) zou liggen in de zogenoemde symmetrieschending van de lading en pariteit van deeltjes (CP violation',
klik). Deeltjesonderzoek, onder andere in Cern (
klik) middels het LHCb-experiment heeft een aantal CP symmetrieschendingen aangetoond. Er zijn kennelijk mogelijkheden tot een niet geheel symmetrische annihilatie, en dat zou dan de verklaring op kunnen leveren waarom er een overschot aan materie is achtergebleven.
Dit lost het probleem echter nog niet op. Punt is namelijk dat er (nog) geen symmetrieschending bekend is die de mate van schending kan verklaren die nodig is om de materie in het heelal te verklaren. Wat er tot nu toe aan schendingen gevonden is, is echt veel te weinig. En daarnaast is de inmiddels ruim vastgestelde schending van de CP symmetrie een groot probleem op zich, want deze symmetrie is een onderdeel van de zogenoemd CPT symmetrie, waarbij T de tijd is. Niemand heeft aan kunnen tonen dat de Charge-Parity-Time symmetrie geschonden is of kan worden. En als de CPT symmetrie niet te schenden valt, dan moet de T symmetrie schendbaar zijn. Dat zou een enorm probleem worden, want dat houdt in dat er geen tijdsymmetrie hoeft te bestaan in de fysica, een welhaast ondenkbare situatie.
Soms levert dat interessante speculaties op. Een ervan is van Andrei Sakharov die de CP symmetrie herstelt met de T symmetrie. Door de tijd bij de oerknal ook de 'andere kant' op te laten lopen, komt de boekhouding weer rond; aan weerszijden van de oerknal is er dan een overschot; van materie aan 'onze' kant en van antimaterie aan de 'andere' kant. Het geheel 'aan weerszijden van de singulariteit' is zo weer netjes symmetrisch. Er zijn meer min of meer soortgelijke speculaties mbt zo een 'spiegelheelal'.
De wetenschap zal denk ik nog een behoorlijke tijd naar de juiste oplossing blijven speuren.