إن احتمالية كون البروتونات غير مستقرة بدرجة مطلقة لها ارتباط وثيق بنشأة الكون أيضًا. فإذا كان بإمكان المادة أن تختفي، فيمكنها كذلك أن تظهر (بفعل عملية عكسية). هذا يقدم لنا مفتاحًا لحل واحد من أعمق ألغاز الكون: نشأة المادة. بشكل ما، تكونت المادة، في لمح البصر، من الطاقة الحرارية للانفجار العظيم. إلا أن علماء الكونيات يريدون أن يعرفوا «بالضبط» كيف حدث هذا، ولماذا بهذا القدر تحديدًا (10⁵⁰ طن في الكون القابل للرصد). حين تُخلَّق المادة في المختبرات من واقع التصادمات عالية الطاقة يظهر مقدار مساو من المادة المضادة أيضًا.² إذا احتوى الكون على مقدار متساو من المادة والمادة المضادة فسنقع في ورطة كبيرة؛ فكلما امتزجت المادة بالمادة المضادة تلاشتا في انفجار من أشعة جاما. وحتى في الفضاء الخارجي تحدث عمليات امتزاج كثيرة كهذه، عندما تتصادم سحب الغازات بعضها مع بعض مثلاً. وما لم تكن المادة والمادة المضادة معزولتين إحداهما عن الأخرى على نطاق واسع للغاية (أكبر من حجم المجرة)، فسيغرق الكون في فيضان من أشعة جاما. بحث علماء الفلك عن المادة المضادة، لكن دون نجاح ومن ثم خلصوا إلى أن أقل من واحد على التريليون من حجم مجرتنا مكون من المادة المضادة. يفترض أغلب علماء الكونيات أن الكون القابل للرصد بأكمله مصنوع بشكل طاغ من المادة. وهذا بالتبعية يفرض السؤال المحير: كيف أنتج الانفجار العظيم 10⁵⁰ طن من المادة دون أن ينتج 10⁵⁰ طن مماثلة من المادة المضادة؟

من المؤكد أن التناظر بين المادة والمادة المضادة لا يمكن أن يكون تاما. لقد كسره شيء ما، جاعلا الكفة تميل لمصلحة المادة على المادة المضادة. تنضوي نظريات التوحيد بشكل طبيعي على الانكسار الضروري لهذا التناظر، فإذا كان بمقدور البروتون التحول إلى بوزيترون، فيمكن إذن بالسير بطريقة معاكسة تحويل زوج إلكترون-بوزيترون إلى زوج إلكترون-بروتون، وهو ما يعني وجود ذرة هيدروجين دون وجود ذرة هيدروجين مضادة مصاحبة لها. لكن مهما تكن كيفية عمل ذلك، يمكن أن تسير قصة نشأة المادة على النحو الآتي: تسبب الإشعاع الحراري الناتج عن الانفجار العظيم في إنتاج كميات متماثلة من المادة والمادة المضادة مختلطة بعضها ببعض، لكن مع زيادة «طفيفة» في المادة مع برود حرارة الكون دُمِّرَت المادة المضادة بفعل اقترانها بالمادة، تاركة قدرًا بسيطًا من المادة التي لم تُمس، حوالي جزء في المليار. تسبب الفناء الكلي للمادة والمادة المضادة في غمر الكون بفوتونات أشعة جاما. أين هي الآن؟ الجواب هي أنها فقدت أغلب طاقتها مع تمدد الكون وبرودته وفي النهاية تحولت إلى فوتونات للأشعة الميكروية. وهي التي تؤلف إشعاع الخلفية الميكروي الكوني. وبهذا يكون هذا الإشعاع الخافت هو بقايا الفناء الأولي للمادة المضادة في بداية الزمن.

هوامش

(2) It is important to understand that the particles emanating from high-energy collisions are not just the constituents of the impacting bodies: many of them are created ab initio from the energy of impact. For example, physicists routinely create electron-positron pairs, or protonantiproton pairs.