在宇宙大爆炸的那一刻，異常的溫度和難以置信的密度，產(chǎn)生了我們周?chē)械奈镔|(zhì)粒子?，F(xiàn)在的問(wèn)題是：物理學(xué)家難以理解它產(chǎn)生的方式以及形成第一個(gè)粒子的過(guò)程。根據(jù)物理定律:宇宙應(yīng)該是產(chǎn)生等量的反粒子，從而消滅所有物質(zhì)，有效地消除一切。
但是事實(shí)并不是這個(gè)樣子。幾十年來(lái)，這讓物理學(xué)家們絞盡腦汁，試圖提出這樣一個(gè)最基本的問(wèn)題：為什么會(huì)有宇宙的存在？
標(biāo)準(zhǔn)模型中的每個(gè)粒子是描述宇宙中最微小構(gòu)造塊的理論，而這些理論表明所有的粒子都存在所謂的反粒子。反粒子的質(zhì)量和它們的正粒子完全相同, 但電荷卻相反。比如我們都熟悉的粒子電子, 它帶一個(gè)電量的負(fù)電荷。它的反粒子被稱(chēng)為正電子, 而它卻帶一個(gè)電量的正電荷。
因?yàn)榱Ｗ邮菢?gòu)成物質(zhì)的基本單元, 所以反粒子是構(gòu)成反物質(zhì)的基本單元。當(dāng)反物質(zhì)和物質(zhì)相互作用時(shí), 結(jié)果是災(zāi)難性的。兩個(gè)粒子相互湮滅, 留下一股純凈的能量。物質(zhì)的粒子在宇宙開(kāi)始的時(shí)候就被創(chuàng)造出來(lái)了, 而它總是與它的反物質(zhì)粒子相配對(duì)。事實(shí)上, 物理學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中就在模擬粒子與其反粒子的相互作用, 并觀察到粒子和它的反粒子的振蕩次數(shù)為每秒幾百萬(wàn)次, 然后它們都會(huì)衰變成另一個(gè)粒子。在宇宙之初, 這種衰變發(fā)生的比例應(yīng)該為1: 1，即宇宙中一半是物質(zhì), 另一半是反物質(zhì)。正如我們現(xiàn)在所知道的, 50 %的物質(zhì)加50 %的反物質(zhì)意味著零宇宙。
現(xiàn)在的事實(shí)表明，我們現(xiàn)在的宇宙得到的物質(zhì)多于反物質(zhì)。為什么會(huì)這樣？物理學(xué)家們正在試圖找出物質(zhì)和反物質(zhì)之間最細(xì)微、最微妙的區(qū)別。如果它們之間存在差異，這就可以解釋為什么在早期的宇宙中正物質(zhì)占了上風(fēng)。
2016年，CERN的Alpha實(shí)驗(yàn)成功地制造并測(cè)量了反氫，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它與常規(guī)物質(zhì)氫有什么區(qū)別。2017年初，美國(guó)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的研究人員發(fā)現(xiàn)，重子似乎與其反物質(zhì)的衰變方式略有不同。在2017年秋天，物理學(xué)家測(cè)量了一個(gè)反質(zhì)子的“磁矩”，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它和一個(gè)普通質(zhì)子是一樣的。人類(lèi)的探索還在繼續(xù)，宇宙中最基本的問(wèn)題之一仍然沒(méi)有確切的答案。
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