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科学家们相信他们已经解决了宇宙中最古老的问题之一

科学家们相信他们已经解决了宇宙中最古老的问题之一

这是宇宙中最古老的问题之一:既然物质和反物质在接触时会相互湮灭,而且两种物质形式都存在于大爆炸的那一刻,为什么会有一个主要由物质组成而不是完全没有的宇宙? 所有的反物质都去哪儿了?

加州大学洛杉矶分校里弗赛德的物理学和天文学教授矢野锦表示:“我们目前的宇宙由物质主导,这一事实仍然是现代物理学中最令人困惑和长期存在的谜团之一。” 在目前的情况下 我本周分享了它。 “在早期宇宙中,物质和反物质之间的微妙不平衡或不对称是实现今天物质主导地位的必要条件,但在已知的基础物理学框架内是无法实现的。”

有一些理论可以回答这个问题,但是很难通过实验室实验来测试它们。 眼下 新文章 周四在杂志上发表 物理审查消息崔博士和她的合著者、中国清华大学物理学助理教授钟志贤解释说,他们可能想出了利用大爆炸本身的余辉来进行实验的工作。

徐博士和钟智博士想要探索的理论被称为瘦素形成,这是一个涉及粒子衰变的过程,可能导致早期宇宙中物质和反物质之间的不对称。 换句话说,宇宙早期某些类型的基本粒子的不对称性可能随着时间的推移而增长,并通过更多的粒子相互作用进入物质和反物质之间的不对称性,这使得我们所知道的宇宙——以及生命——成为可能。

“瘦素的形成是产生物质-反物质不对称的最引人注目的机制之一,”崔博士在一份声明中说。 “它涉及一种新的基本粒子,右手中微子。”

Coy 博士补充说,产生右旋中微子所需的能量比地球上的粒子碰撞产生的能量要多得多。

“测试瘦素的形成几乎是不可能的,因为右手中微子的质量通常很大,超过了有史以来最大的对撞机——大型强子对撞机的容量,”她说。

Koi 博士和她的合著者的观点是,科学家们可能不需要建造更强大的粒子对撞机,因为他们希望在这样的实验中创造的条件已经存在于早期宇宙的某些地方。 暴胀时期,宇宙大爆炸后持续几毫秒的时间和空间同样指数膨胀的时代,……

“宇宙暴胀提供了一个非常有活力的环境,除了相互作用之外,还可以产生新的重粒子,”科伊博士说。 “暴胀宇宙的行为就像宇宙对撞机一样,只是能量比任何人造对撞机都要大 100 亿倍。”

此外,这些自然宇宙对撞机实验的结果可能会在今天保存在星系的分布中,以及宇宙微波背景,大爆炸的余辉,天体物理学家从中获得了他们目前对宇宙演化的大部分理解. .

“具体来说,我们表明不对称产生的先决条件,包括右手中微子的相互作用和质量,这是这里的关键参与者,可以在星系空间分布或宇宙微波背景的统计数据中留下明显的印记, ” 然而,她补充说,进行这些测量仍有待完成。“未来几年的预期天体物理观测可能会检测到这些信号并揭示物质的宇宙起源。

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