Explores one of the deepest mysteries about the origin of our universe. According to standard theory, the early moments of the universe were marked by the explosive contact between subatomic particles of opposite charge. Featuring short interviews with Masaki Hori, Tokyo University and Jeffrey Hangst, Aarhus University.

Scientists are now focusing their most powerful technologies on an effort to figure out exactly what happened. Our understanding of cosmic history hangs on the question: how did matter as we know it survive? And what happened to its birth twin, its opposite, a mysterious substance known as antimatter?

A crew of astronauts is making its way to a launch pad at the Kennedy Space Center in Florida. Little noticed in the publicity surrounding the close of this storied program is the cargo bolted into Endeavor’s hold. It’s a science instrument that some hope will become one of the most important scientific contributions of human space flight.

It’s a kind of telescope, though it will not return dazzling images of cosmic realms long hidden from view, the distant corners of the universe, or the hidden structure of black holes and exploding stars.

Unlike the great observatories that were launched aboard the shuttle, it was not named for a famous astronomer, like Hubble, or the Chandra X-ray observatory.

The instrument, called the Alpha Magnetic Spectrometer, or AMS. The promise surrounding this device is that it will enable scientists to look at the universe in a completely new way.

Most telescopes are designed to capture photons, so-called neutral particles reflected or emitted by objects such as stars or galaxies. AMS will capture something different: exotic particles and atoms that are endowed with an electrical charge. The instrument is tuned to capture “cosmic rays” at high energy hurled out by supernova explosions or the turbulent regions surrounding black holes. And there are high hopes that it will capture particles of antimatter from a very early time that remains shrouded in mystery.

The chain of events that gave rise to the universe is described by what’s known as the Standard model. It’s a theory in the scientific sense, in that it combines a body of observations, experimental evidence, and mathematical models into a consistent overall picture. But this picture is not necessarily complete.

The universe began hot. After about a billionth of a second, it had cooled down enough for fundamental particles to emerge in pairs of opposite charge, known as quarks and antiquarks. After that came leptons and antileptons, such as electrons and positrons. These pairs began annihilating each other.

Most quark pairs were gone by the time the universe was a second old, with most leptons gone a few seconds later. When the dust settled, so to speak, a tiny amount of matter, about one particle in a billion, managed to survive the mass annihilation.

That tiny amount went on to form the universe we can know – all the light emitting gas, dust, stars, galaxies, and planets. To be sure, antimatter does exist in our universe today. The Fermi Gamma Ray Space Telescope spotted a giant plume of antimatter extending out from the center of our galaxy, most likely created by the acceleration of particles around a supermassive black hole.

The same telescope picked up signs of antimatter created by lightning strikes in giant thunderstorms in Earth’s atmosphere. Scientists have long known how to create antimatter artificially in physics labs – in the superhot environments created by crashing atoms together at nearly the speed of light.

Here is one of the biggest and most enduring mysteries in science: why do we live in a matter-dominated universe? What process caused matter to survive and antimatter to all but disappear? One possibility: that large amounts of antimatter have survived down the eons alongside matter.

In 1928, a young physicist, Paul Dirac, wrote equations that predicted the existence of antimatter. Dirac showed that every type of particle has a twin, exactly identical but of opposite charge. As Dirac saw it, the electron and the positron are mirror images of each other. With all the same properties, they would behave in exactly the same way whether in realms of matter or antimatter. It became clear, though, that ours is a matter universe. The Apollo astronauts went to the moon and back, never once getting annihilated. Solar cosmic rays proved to be matter, not antimatter.

It stands to reason that when the universe was more tightly packed, that it would have experienced an “annihilation catastrophe” that cleared the universe of large chunks of the stuff. Unless antimatter somehow became separated from its twin at birth and exists beyond our field of view, scientists are left to wonder: why do we live in a matter-dominated universe?

Explora uno de los misterios más profundos sobre el origen de nuestro universo. De acuerdo con la teoría estándar, los primeros momentos del universo estuvieron marcados por el contacto explosivo entre las partículas subatómicas de carga opuesta. Con breves entrevistas con Masaki Hori, de la Universidad de Tokio y Jeffrey Hangst, la Universidad de Aarhus.

Los científicos se centran ahora sus tecnologías más potentes en un esfuerzo por averiguar exactamente lo que pasó. Nuestra comprensión de la historia cósmica está colgado en la pregunta: ¿cómo la materia como la conocemos, sobrevivir? ¿Y qué pasó con su gemelo de nacimiento, su opuesto, una misteriosa sustancia conocida como antimateria?

Un equipo de astronautas se está abriendo paso a una plataforma de lanzamiento en el Centro Espacial Kennedy en Florida. Poca atención en la publicidad en torno al cierre de este programa de pisos es la carga atornillados en la bodega de Endeavor. Es un instrumento de la ciencia que algunos esperan se convierta en una de las aportaciones científicas más importantes de los vuelos espaciales humanos.

Es una especie de telescopio, aunque no serán imágenes deslumbrantes de los reinos cósmicos tiempo oculto a la vista, los rincones más distantes del universo, o la estructura oculta de un agujero negro y las estrellas en explosión.

A diferencia de los grandes observatorios que fueron lanzados a bordo del transbordador, que no era el nombre de un famoso astrónomo, como el Hubble o el observatorio Chandra X-ray.

El instrumento, llamado el Espectrómetro Magnético Alpha, o AMS. La promesa en torno a este dispositivo es que permitirá a los científicos observar el universo en una forma completamente nueva.

La mayoría de los telescopios están diseñados para capturar los fotones, las llamadas partículas neutras reflejada o emitida por objetos tales como estrellas o galaxias. AMS se captura algo diferente: las partículas exóticas y los átomos que están dotados de una carga eléctrica. El instrumento está afinado para la captura de “rayos cósmicos” a alta energía lanzado por las explosiones de supernovas o de las regiones turbulentas rodean los agujeros negro. Y hay grandes esperanzas de que va a capturar las partículas de antimateria a partir de una edad muy temprana y que sigue siendo un misterio.

La cadena de acontecimientos que dieron lugar a que el universo es descrito por lo que se conoce como el modelo estándar. Es una teoría en el sentido científico, ya que combina un conjunto de observaciones, la evidencia experimental, y los modelos matemáticos en una imagen global y coherente. Pero esta imagen no es necesariamente completa.

El universo comenzó caliente. Después de aproximadamente una mil millonésima de segundo, se había enfriado lo suficiente para las partículas fundamentales que surgen en pares de carga opuesta, conocidas como quarks y antiquarks. Después vinieron los leptones y los antileptones, tales como electrones y positrones. Estos pares se inició aniquilar uno al otro.

La mayoría de los pares de quarks se habían ido por el momento en que el universo era un segundo de edad, con la mayoría de los leptones ido un segundo más tarde. Cuando el polvo se asentó, por así decirlo, una pequeña cantidad de materia, de una partícula en un millones de dólares, logró sobrevivir a la aniquilación masiva.

Esa pequeña cantidad pasó a formar el universo que podemos saber – todo el gas que emiten luz, polvo, estrellas, galaxias y planetas. Sin duda, la antimateria no existe en nuestro universo actual. El Fermi Gamma Ray telescopio espacial descubrió un gigantesco penacho de antimateria se extiende desde el centro de nuestra galaxia, muy probablemente creado por la aceleración de partículas alrededor de un agujero negro supermasivo.

El mismo telescopio recogió las señales de la antimateria creada por la caída de rayos en las tormentas de gigante en la atmósfera terrestre. Los científicos han sabido por mucho tiempo la forma de crear antimateria artificialmente en los laboratorios de la física – en los ambientes supercaliente creado por chocar átomos a casi la velocidad de la luz.

Aquí está uno de los misterios más grandes y más perdurable de la ciencia: ¿por qué vivimos en un universo dominado por materia? ¿Qué proceso causa la materia y la antimateria para sobrevivir a todos los que desaparecen? Una posibilidad: que grandes cantidades de antimateria han sobrevivido hasta los eones junto con la materia.

En 1928, un joven físico, Paul Dirac, escribió las ecuaciones que predicen la existencia de la antimateria. Dirac demostró que cada tipo de partícula tiene un hermano gemelo, exactamente idénticos, pero de carga opuesta. Dirac como lo vio, el electrón y el positrón son imágenes especulares el uno del otro. Con las mismas propiedades, que se comportan exactamente de la misma manera que si en los reinos de la materia o antimateria. Quedó claro, sin embargo, que el nuestro es un universo de la materia. Los astronautas del Apolo fue a la luna y volver nunca, una vez aniquilado conseguir. Los rayos cósmicos solares demostrado ser materia, no de antimateria.

Es lógico que cuando el universo era más apretada, que habría experimentado una “catástrofe aniquilación”, que abrió el universo de grandes porciones de la materia. A menos que la antimateria de alguna manera se separó de su gemelo en el nacimiento y existe más allá de nuestro campo de visión, los científicos se preguntan: ¿Por qué vivimos en un universo dominado por materia.

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