美國和歐洲的科學家們正在研究反物質和宇宙物質的起源

宇宙與科學

科學領域愛好者

美國與歐洲十幾個科學家們的最新研究與反物質，和我們的物質宇宙有關，那麼按道理大爆炸應該在早期宇宙中產生等量的物質和反物質，但現在從地球上最小的生命形式到最大的恒星物體，再到整個宇宙，我們所看到的一切幾乎都是由物質構成的。相對而言，反物質的發現並不多，所以一定是出了什麼事。物理學中最大的挑戰之一是弄清楚反物質發生了什麼，或者為什麼我們看到物質和反物質之間的不對稱。

反物質粒子與物質粒子的質量相同，但電荷等質量卻相反，例如，帶正電的正電子是帶負電電子的反粒子，物質和反物質粒子總是成對產生的，如果它們接觸，就會相互湮滅，留下純能量。在大爆炸的前幾秒，熾熱而稠密的宇宙裏充斥著粒子和反粒子。如果物質和反物質一起被創造和毀滅，50%和50%，那麼宇宙應該只包含純能量。

在過去的幾十年裏，粒子物理實驗表明，自然規律並不同樣適用於物質和反物質，這就更奇怪了……不過現在科學家們已經觀察到粒子和反粒子之間的自發轉變，在它們衰變之前每秒會發生數百萬次。在早期宇宙中，一些未知的實體介入了這一過程，可能理解為這些振蕩粒子作為物質衰變的數量比作為反物質衰變的頻率更高。

舉個栗子，假設一枚硬幣在桌子上旋轉，它可以這一面接觸桌子，也可以另一面，也就是在它停止旋轉並落在一邊之前，不能確定那一面接觸桌子。一枚硬幣有50%的幾率落在它的頭部或尾部，因此如果有足夠多的硬幣以完全相同的方式旋轉，是一半一半的幾率，同樣的道理，早期宇宙中一半的振蕩粒子應該以物質的形式衰變，另一半則以反物質的形式衰變。

當然了，這樣是理想的狀態，假設在很多硬幣旋轉的時候我吹了一口氣，變出了更多硬幣……哈哈，開個玩笑，我吹氣的時候會干擾了振蕩粒子，在宇宙也一樣，物質與反物質在衰變的時候一定出現了其他的干擾因素，使它們中的一小部分反物質作為物質衰變了。美國和歐洲的物理學家正在通過研究大型強子對撞機高能質子碰撞中產生的物質和反物質粒子行為的細微差別，研究這種不平衡可以幫助科學家更清楚地確定為什麼我們的宇宙充滿了物質。