宇宙为什么是物质的?
1999年5月,经过整修和改装后,它又重新投入使用,并被命名为PEP-II。这次改装使它摇身变成生产B介子的“工厂”。它的新使命是回答一个意义深远、只有物理学家才会问的问题:为什么宇宙是由物质构成的?最近,科学家们给出了部分可能的答案。
这个问题之所以提出来,是因为宇宙中最基本的东西似乎都是成双结对的。特别值得一提的是,构成物质的每一种粒子都有一个相等并相反的反粒子,它们构成反物质。我们知道,如果将一个粒子和一个反粒子放在一起,它们会在能量的爆发中彼此湮灭。但有一点知道的人可能就不多了,那就是相反的过程也可以发生:能量可以自然地转化成某种切实的东西。当这种情况发生时,所产生的物质的每一粒子都会伴有一个相应的反粒子。
根据宇宙大爆发理论,宇宙在创世之后,紧接着就是难以计数的物质----反物质对的巨大能量的冷凝。所以一般人自然而然地会想,早期的宇宙一定含有同等数量的物质与反物质。但是,这种假设会衍生出这样一个问题:当宇宙冷却下来之后,这些粒子最终将会彼此湮灭,然后剩下能量就什么也没有了。幸好,在半个世纪前已经有科学家证明这种想当然的认识是错误的。
它们在镜中的映像事实上并不是大多数人所理解的那样是脸对脸的“镜像”,而是反方向的“脸对背”----这从物理学上讲似乎是不可能的。这种违反宇称性的现象无疑是让理论物理学家感到震动,但从另一角度讲,这其实更是一种收获,是对粒子物理学的丰富。于是物理学家们又将电荷效应融入他们的模型,从理论上用带电宇称性对称理论解决了镜像问题。然而,当研究人员开始用实验来证实这一理论时,他们发现,有什么地方出错了----虽然只是偶尔才有这种情况。错误出在被称为K介子的粒子相互作用上,这种错误暗示着物质和反物质并不是真正对称的,进一步说,就是在宇宙大爆炸之后,物质比反物质多。
一波未平一波又起。就在人们还在讨论K介子的问题时,又有一种理论提出,B介子也能证明存在这种不对称性,甚至比K介子更有说服力。可惜的是,B介子很难用来进行研究,因为它们衰减的速度非常快----通常在它们产生后的1万亿分之1.5秒之内。由于它们实在太“短命”了,如果要对它们进行任何有意义的研究,就必须产生大量的B介子,而且还不能有太多的其它亚原子粒子在里面“捣乱”。在这种情况下,有两队物理学家决定建造特制的能喷射大量B介子的机器。这种机器有别于一般的粒子加速器。粒子加速器产生的是混杂的粒子。
实验表明,B介子和反B介子确实存在不对称性。但让人失望的是,这种不对称性在理论预测的范围之内----也就是说,它不足以代表宇宙中的所有物质。不过,与绘制地图一样,对物质----反物质不对称性的研究需要用三角测量法,必须测量出另外两个角的值才能把问题正确解决。只不过在这里,其中一个角的角度要用复数来表示。但不管怎样,三角形三个角的角度加起来必须是180度。现在科学家正测量另外两个角的角度,如果三个角加起来是180度,则有关的理论就要重新修正了;另外的不对称性源自哪里,进一步说,另外的物质在哪里?这更要让科学家大伤脑筋了。
摘自《世界发明》
短网址: 版权所有,任何形式转载需本站授权许可。 严禁建立镜像网站.
【诚征荣誉会员】溪流能够汇成大海,小善可以成就大爱。我们向全球华人诚意征集万名荣誉会员:每位荣誉会员每年只需支付一份订阅费用,成为《看中国》网站的荣誉会员,就可以助力我们突破审查与封锁,向至少10000位中国大陆同胞奉上独立真实的关键资讯,在危难时刻向他们发出预警,救他们于大瘟疫与其它社会危难之中。
看完这篇文章您觉得
- 日片《完美的日子》:光影交织中的美和释然(组图)
- 大开眼界!创记录的“人体喷泉”(组图)
- 习近平忌惮三个红二代(组图)
- 【宋紫凤专栏】从潘美到潘仁美 是艺术加工还是神来之笔(组图)
- 江曾一政策藏污纳垢 老虎前仆后继终南捷径(组图)
- 中国经济旧模式大溃败 注定一个时代已经结束(图)
- 中共为什么要镇压法轮功?
- 星岛日报揭胡锦涛老底
- 江泽民4天没露面引起猜测
- “空军一号”的中国警卫
- 中国最高级别官员雇凶杀人悬案揭秘
- 胡锦涛出访新闻外热内冷 暗示中共接班态势变化
- 北京两报两刊受警告取缔 突显中南海恶斗杀尘暴
- 是江泽民做最后的红色独裁者还是胡锦涛为专制体制陪葬
- 中共肺炎(又称武汉肺炎)
- 拜登
- 病毒
- COVID-19
- 疫苗
- 川普
- 特朗普
- 国安法
- 贸易战
- 习近平
- 华为
- 台铁
- 三峡大坝
- 新疆棉
- 长江
- 洪水
- 袁弓夷
- 港版国安法
- 汉光演习
- 国民党
- 退党
- 弗洛伊德
- BLM
- 中共
- 阎丽梦
- 金正恩
- 王岐山
- 赖清德
- 孟晚舟
- 关税
- 边境墙
- 彭斯
- 美国
- 贸易谈判
- 刘鹤
- 王沪宁
- 江泽民
- 崔永元
- 中南海
- 内幕
- 中共
- 反送中
- 贪官
- 情妇
- 腐败
- 反腐
- 打虎
- 官场
- 看中国
- 一国两制
- 法广
- 社交媒体
- 往事微痕
- 出卖国土
- FB
- 六四
- 朝鲜
- 加拿大
- 脱欧
- 央行
- 债务
- 杠杆
- 美元
- 货币
- 人民币
- 欧元
- 日元
- 港币
- 房地产
- 楼市
- 财政
- 财富
- 中产
- 海参崴
- 台湾
- 蔡英文
- 北京
- 刘强东
- 大妈
- 房价
- 疫苗
- 非洲猪瘟
- 大陆
- P2P
- 雾霾
- 基因编辑
- 防火墙
- 维权
- 709律师
- 上访
- 法轮功
- 网络审查
- 活摘器官
- 江东六十四屯
- 唐努乌梁海
- 长白山
- 白龙尾岛
- 江心坡
- SARS
- 新疆劳改营
- 言论自由
- 女主播
- 央视
- 华人
- 移民
- 华人
- 留学
- 海关
- 遣返
- 签证
- 回国
- 入籍
- 绿卡
- 民生
- 海外
- 加拿大
- 澳洲
- 民国
- 桂军
- 抗战
- 孙中山
- 蒋介石
- 宋美龄
- 邓小平
- 林彪
- 刘少奇
- 中共
- 皇帝
- 诸葛亮
- 易经
- 幽默人生
- 智慧
- 感悟
- 手机
- 预言
- 奇闻
- UFO
- 外星人
- 寿命
- 文革
- 养生
- 紫凤
- 贯明
- 李道真
- 轶飞
- 李云飞
- 云中君
- 辛思
- 夏闻
- 时代漫谈
- 沧海
- 东方纵横
- 唐柏桥
- 王尚一
- 江枫
- 黄清
- 李唐风
- 园丁
- 今涛拍暗
- 李青城
- 秦就石
- 中经研
- 秦天靖
- 江浩
- Eagle Vision
- 李子壬
- 马新宇
- 马来启
- 紫君
- 秦山
- 陈破空
- 戴东尼
- 曹长青
- 邢仁涛
- 瑜正
- 简易
- 肖川
- 伍凡
- 顾言
- 归瑜
- 乙欣
- 陈泱潮
- 徐沛