我们大多数人都是在扭曲核这一概念下长大的—星际迷航宇宙中的星船反应堆,通过物质的反物质爆炸性ni灭,推动了时空中的星船。
是的,是科幻小说。 然而,事实是,物质和反物质是同等真实的(尽管并非如我们所见,数量相等)。 的确,它们在接触时会释放出巨大的能量,从而相互抵消。

对于每种类型的物质粒子,都有相应类型的反物质粒子。 在大多数情况下,反物质粒子就像它们的对应物质一样。 它们在各个方面都具有相同的质量和相同的特性,但电荷和磁特性相反。 例如,带负电的电子的反物质形式是正电子。

直观地认为,对于发生大爆炸时存在的每个令牌物质粒子,都有一个对应的反物质令牌粒子。 这是理论所预测的。
但是,如果已经存在,那么所有的物质和反物质都应该相互消灭,没有任何有趣的东西存在-没有恒星或星系,没有行星地球,没有人类-仅是辐射。
但这不是发生的事情。 每十亿人口中大约有一个粒子逃脱escape灭,并继续形成我们今天所知道的现实。 几乎所有的反物质似乎都消失了,问题已经盛行。 这被称为重子不对称问题,至今仍是物理学中最大的谜团之一。
怎么会这样?
解决方案一-不平衡
如目前所见,最可能的原因是物质和反物质的产生量不同。 至少不完全是。 对于每十亿对物质反物质而言,似乎又有了一个额外的物质粒子。 物理学家不知道为什么会这样,尽管世界各地都在进行实验以找出不对称的原因。
一个想法是,物质可能拥有某种财产,或者拥有更多的财产,这使得它在反物质之前就倾向于存在。
然而,欧洲核子研究组织(CERN)的测量结果显示出真正的完美对称性,并且实验不确定性非常低。 这使得物理学家很难继续寻找粒子本身的性质作为解决问题的方法。 这里有一些其他想法已经通过了一定程度的成功测试。
磁场不平衡
由亚利桑那州立大学领导的研究呼吁利用宇宙磁场来解决该问题。 他们的实验表明,宇宙可能具有倾斜的宇宙磁场,这反过来又可能使宇宙中反物质的分布比例失衡。
An灭期间释放的能量导致失衡
Tevatron的研究人员没有在研究粒子本身的特性,而是着眼于粒子与反粒子之间的相互作用。 他们的研究表明,不同的物质-反物质对产生不同类型的能量。 电子和正电子释放光子,同时质子和反质子产生电子,反中微子,向下反夸克,向上夸克,底部反夸克和底部夸克。 据推测,这种复杂性可能导致不平衡。
中微子振荡引起的不平衡
证据支持的另一种观点涉及中微子。 在2016年T2K的一项实验中,物理学家测量了多少μ子中微子和反中微子转变为电子中微子。 他们发现相差很大,其中有32个μ子中微子发生了变化,但只有四个反中微子发生了变化。 这些结果在统计上还没有达到95%的显着性,但令人鼓舞。 如果证明中微子违反了规则(电荷奇偶性或CP对称性),该规则规定,如果物质粒子与相应的反物质粒子交换位置,则在镜子中观察到任何东西都不会改变,这将解决这个奥秘。
初始粒子振荡引起的不平衡
一个想法是,在“大爆炸”的最初时刻,“振荡”的粒子受到某种因素的影响,导致它们比反物质更容易腐烂。 但是,“某物”可能是什么还未知。 已经观察到这些振荡,但是没有影响偏见的任何因素。
解决方案二-反星系
也许我们认为物质胜过反物质是错误的。 根据这种观点,可能存在由反物质组成的整个星系和超级集群。

显然,如果是这样,它们将存在于稀疏的“普通”星系和超级团簇中,因为它们会在接触时消失。
如果这是真的,那么为什么我们不检测到物质遇到反物质时所引起的巨大辐射? 如今,人们认为反物质不可能统治我们宇宙的任何口袋。 然而,已经避免了一些类似于反氦事件的异常事件,而且毫无疑问,它们是反物质星系的迹象。
在反物质上,在线和离线都有大量的阅读和观看内容。
《对称性杂志》是一种非凡的免费在线资源,非常容易吸收,我强烈建议您!
如果您对塑造宇宙的深层力量感兴趣,而不久前出版的话,马丁·里斯(Martin Rees)的《 1999 Just Six Numbers》是一本出色且易读的著作。
我也很喜欢弗兰克·克洛斯(Frank Close)在2009年的著作《 反物质》(Antimatter)中对该主题的处理。
可悲的是,我们不会很快在由物质反物质反应堆驱动的星际飞船中绕过宇宙。
除此以外,仅制造1克产品就要花费超过一万亿美元。
但是,我们比以往任何时候都更加了解宇宙的这个深奥的奥秘。