Anh cứ hiểu số baryon là thẻ căn cước vật chất.
Xem tệp đính kèm 3759411
Trong tự nhiên, tổng số baryon trước và sau bất kỳ phản ứng hạt nhân nào luôn không đổi. Anh không thể tự nhiên làm mất đi hoặc tạo thêm một baryon mà không đi kèm với một phản hạt tương ứng để cân bằng về 0. Mọi thứ như cơ thể anh hay cái điện thoại đều được cấu tạo từ nguyên tử, mà lõi nguyên tử thì có proton và neutron. Proton là hạt baryon nhẹ nhất trong vũ trụ. Nếu muốn phân rã, proton phải biến thành những hạt nhẹ hơn (như electron hay photon). Nhưng những hạt này đều có B (baryon) = 0. Vì số baryon bắt buộc phải bảo toàn (B ban đầu là +1 thì sau phản ứng cũng phải là +1 ), proton không có hạt baryon nào nhẹ hơn để phân rã về. Nhờ đó, proton gần như bất tử, giúp hạt nhân nguyên tử bền vững và cho phép thế giới vật chất tồn tại.
Trong proton lại có 3 hạt quark và ba hạt quark này gắn kết với nhau nhờ chất keo là gluon, nhiều năm qua người ta tin rằng các hạt quark là nhân vật chính quyết định số baryon của proton, nhưng giờ người ta phát hiện ra rằng thằng gluon kết dính quark mới là nhân vật chính.
Điều này giúp loài người tiến gần hơn câu trả lời vấn đề sau đây:
Vào những khoảnh khắc đầu tiên của Big Bang, vũ trụ chưa hề có nguyên tử, proton hay neutron. Vũ trụ lúc đó chỉ là một biển bức xạ và năng lượng thuần túy (các hạt photon không phải proton). Vì photon không phải là vật chất baryon, số baryon ban đầu của toàn bộ vũ trụ bằng 0. Khi vũ trụ giãn nở và hạ nhiệt, năng lượng chuyển hóa thành các hạt vật chất theo quy tắc tạo cặp.
Theo định luật bảo toàn anh không thể tự dưng tạo ra điện tích hay vật chất từ hư không mà không có đối trọng. Mỗi khi năng lượng cô đọng thành một hạt vật chất, nó bắt buộc phải tạo ra kèm một phản hạt tương ứng:
Vì mọi hạt sinh ra đều có thằng em song sinh phản vật chất đi kèm để bù trừ, nên trên lý thuyết, tổng số baryon toàn vũ trụ vẫn luôn phải giữ nguyên ở mức 0.Nếu tỷ lệ 1:1 này được giữ nguyên vẹn 100% -> Khi vũ trụ nguội bớt, mọi hạt vật chất sẽ va chạm với phản hạt của nó và tự hủy diệt lẫn nhau hoàn toàn, biến ngược lại thành ánh sáng.Vũ trụ ngày nay sẽ chỉ là một khoảng không vô tận tràn ngập bức xạ photon, không có ngôi sao, hành tinh hay con người nào có thể hình thành.
Nhưng một quá trình vật lý chưa rõ nguồn gốc đã phá vỡ thế cân bằng này trong tích tắc sau Big Bang. Cứ mỗi 1 tỷ cặp hạt triệt tiêu nhau, lại có đúng 1 hạt vật chất sống sót. Toàn bộ các thiên hà, đại dương và cơ thể anh ngày nay chính là phần dư 1 phần tỷ may mắn đó.
Hiểu rõ cách số baryon được bảo toàn và vận chuyển qua nút thắt gluon sẽ giúp giải mã vì sao ngày nay vũ trụ lại chỉ toàn vật chất mà không có phản vật chất.
