反物质消失之谜 宇宙应该“空无一物”为什么却有了物质( 四 )


最后说下第三个条件 , 破坏重子数守恒的相互作用 , 就像前文说的 , 我们目前没有发现可以破坏重子数守恒的现象 , 所以这就成为了正反物质不对称最大的不确定因素了 。
所以根据目前我们所掌握的知识 , 确实可以通过弱相互作用的C破缺和CP破缺造成正反物质的不对称 , 但是解释不了它俩之间的数量差异 , 说白了就是还需要更多的破缺 。
这也预示着 , 我们现在所知的标准模型中的粒子并不是宇宙的全部 , 比如说在电弱力的标度下 , 也就是早期宇宙的能量达到一定的程度 , 电磁力就会和弱力合二为一 , 变为电弱力 , 此时的宇宙中只有三种基本作用力 , 电弱力、强力、万有引力 。在这种情况下可能会出现新的粒子 , 当宇宙降温的时候 , 电弱力变为电磁力和弱力的时候 , 这种粒子可能就导致了重子数量的破缺 。
还有目前大统一理论认为 , 在电弱力之前的宇宙 , 能量更高 , 这时的强力也会加入到电弱力当中 , 此时的宇宙只有两种力 , 大统一力和引力 。
我们认为在当时存在一种大质量粒子 , 是它的衰变直接就导致了正反夸克的不对称 , 进而造成了重子数的破缺 。
还有一个理论是从中微子入手的 , 因为我们发现所有的中微子都是左手性的 , 没有右手性的中微子 , 所有的反中微子都是右手性的 , 没有左手性的反中微子 , 这跟其他的粒子不一样 。
这里我解释下什么叫左手性中微子和右手性 , 现在你伸出左手 , 四指弯曲 , 竖起大拇指 , 大拇指的方向代表了中微子的运动方向 , 那么四指弯曲的方向就代表了中微子的自旋方向 。中微子只满足左手手性 , 反中微子只满足右手手性 。
所以人们就猜测在早期的宇宙中 , 应该存在大量的非常重的右手性中微子 , 和非常重的左手性反中微子 , 因为他们的衰变导致了轻子数的不对称 , 而轻子数的不对称 , 进而就引发了重子数的不对称 。
最后还有一种猜测 , 也就是由弦论所做出的超对称性的预言 , 它认为在早期的宇宙中 , 标准模型中所以的粒子 , 都存在一个超对称伙伴粒子 , 这个超对称伙伴粒子的自旋和它相差1/2 , 但质量相等 , 这是一组非常奇怪的粒子 。
比如说 , 电子的自旋的1/2 , 那么它的超对称伙伴的自旋就是1 , 1就是玻色子呀 , 也就是光子 , 但是这个光子的质量和电子是一样的 。所以它不稳定要衰变 。那么超对称理论就认为 , 证实这些粒子的衰变导致了正反物质的不对称 , 
以上说的这几种过程都被称为重子生成 , 是当今物理学的前言 , 也是人类知识的边界 。当然也都是猜测 , 未来还需要更多的实验 , 去发现和验证更多的理论和新粒子 , 以及解释为什么宇宙不是空无一物 , 而是充满了物质 。


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