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        欧洲杯足彩 :宇宙中物质与反物质为何不对称?答案或在引力波

        2020-03-31 03:18:59要闻时政阅读数:9801

        欧洲杯足彩 【现】【有】【的】【宇】【宙】【大】【爆】【炸】【理】【论】【认】【为】【,】【我】【们】【身】【处】【的】【宇】【宙】【源】【于】138【亿】【年】【前】【的】【一】【次】【大】【爆】【炸】【,】【但】【这】【一】【理】【论】【也】【认】【为】【,】【大】【爆】【炸】【时】【产】【生】【了】【等】【量】【的】【物】【质】【和】【反】【物】【质】【,】【而】【正】【反】【物】【质】【相】【遇】【时】【会】【彼】【此】【湮】【灭】【,】【使】【一】【切】【烟】【消】【云】【散】【。】

        【但】【宇】【宙】【间】【的】【万】【事】【万】【物】【又】【的】【确】【存】【在】【,】【这】【中】【间】【发】【生】【了】【什】【么】【曲】【折】【离】【奇】【的】【故】【事】【呢】【?】【美】【国】【、】【日】【本】【和】【加】【拿】【大】【科】【学】【家】【近】【日】【提】【出】【的】【一】【项】【新】【理】【论】【认】【为】【,】【早】【期】【宇】【宙】【发】【生】【的】【相】【变】【使】【中】【微】【子】【衰】【变】【成】【更】【多】【粒】【子】(【数】【量】【比】【反】【粒】【子】【多】)【,】【致】【使】【正】【反】【物】【质】【的】【数】【量】【出】【现】【偏】【差】【。】【这】【一】【相】【变】【也】【会】【产】【生】【“】【宇】【宙】【弦】【”】【,】【而】【宇】【宙】【弦】【会】【产】【生】【引】【力】【波】【,】【探】【测】【到】【这】【些】【引】【力】【波】【,】【或】【可】【揭】【示】【正】【反】【物】【质】【不】【对】【称】【之】【谜】【。】

        【对】【此】【,】【中】【国】【科】【学】【技】【术】【大】【学】【物】【理】【学】【院】【天】【文】【系】【教】【授】【蔡】【一】【夫】【对】【科】【技】【日】【报】【记】【者】【说】【:】【“】【即】【便】【观】【测】【到】【宇】【宙】【弦】【产】【生】【的】【引】【力】【波】【,】【可】【能】【还】【需】【很】【多】【条】【件】【才】【能】【进】【一】【步】【证】【实】【上】【述】【观】【点】【。】【不】【过】【,】【这】【提】【供】【了】【一】【种】【解】【决】【正】【反】【物】【质】【不】【对】【称】【之】【谜】【的】【新】【思】【路】【。】【”】

        【中】【微】【子】【“】【挺】【身】【而】【出】【”】

        【现】【代】【宇】【宙】【学】【大】【爆】【炸】【理】【论】【认】【为】【,】【大】【爆】【炸】【之】【初】【,】【宇】【宙】【中】【产】【生】【了】【等】【量】【的】【物】【质】【和】【反】【物】【质】【。】【如】【果】【“】【剧】【情】【”】【一】【直】【这】【样】【发】【展】【下】【去】【,】【那】【么】【,】【物】【质】【和】【反】【物】【质】【最】【终】【会】【“】【狭】【路】【相】【逢】【”】【,】【彼】【此】【湮】【灭】【。】

        【但】【实】【际】【上】【,】【现】【在】【我】【们】【身】【处】【的】【宇】【宙】【中】【满】【天】【繁】【星】【,】【充】【满】【了】【各】【种】【物】【质】【,】【这】【就】【与】【上】【述】【理】【论】【产】【生】【了】【矛】【盾】【。】【因】【此】【,】【为】【使】【宇】【宙】【得】【以】【存】【在】【,】【必】【须】【要】【有】【少】【量】【反】【物】【质】【转】【化】【为】【物】【质】【,】【使】【正】【反】【物】【质】【数】【量】【不】【平】【衡】【。】【科】【学】【家】【认】【为】【,】【物】【质】【的】【数】【量】【只】【需】【比】【反】【物】【质】【多】【十】【亿】【分】【之】【一】【就】【可】【以】【让】【宇】【宙】【存】【在】【。】

        【但】【正】【反】【物】【质】【之】【间】【这】【种】【不】【平】【衡】【是】【何】【时】【以】【及】【如】【何】【出】【现】【的】【?】【目】【前】【仍】【是】【未】【解】【之】【谜】【,】【这】【也】【是】【宇】【宙】【间】【最】【大】【的】【谜】【团】【之】【一】【。】【美】【国】【加】【州】【大】【学】【伯】【克】【利】【分】【校】【博】【士】【后】【研】【究】【员】【杰】【夫】【·】【德】【罗】【说】【:】【“】【这】【个】【问】【题】【很】【难】【回】【答】【。】【”】

        【鉴】【于】【物】【质】【和】【反】【物】【质】【电】【荷】【相】【反】【,】【因】【此】【除】【非】【它】【们】【呈】【电】【中】【性】【,】【否】【则】【它】【们】【不】【会】【相】【互】【转】【化】【。】【中】【微】【子】【是】【我】【们】【迄】【今】【已】【知】【唯】【一】【呈】【电】【中】【性】【的】【物】【质】【粒】【子】【,】【科】【学】【家】【对】【它】【寄】【予】【厚】【望】【,】【认】【为】【它】【是】【完】【成】【这】【一】【神】【圣】【使】【命】【的】【“】【不】【二】【人】【选】【”】【。】

        【目】【前】【已】【知】【存】【在】3【种】【中】【微】【子】【:】【电】【子】【中】【微】【子】【、】【缪】【子】【中】【微】【子】【和】【陶】【子】【中】【微】【子】【。】【但】【有】【科】【学】【家】【提】【出】【,】【可】【能】【存】【在】【第】【四】【种】【中】【微】【子】【:】【惰】【性】【中】【微】【子】【。】

        【还】【有】【些】【科】【学】【家】【认】【为】【,】【宇】【宙】【暴】【胀】【后】【经】【历】【了】【一】【个】【相】【变】【,】【使】【早】【期】【宇】【宙】【中】【产】【生】【的】【惰】【性】【中】【微】【子】【衰】【变】【出】【更】【多】【粒】【子】(【数】【量】【比】【反】【粒】【子】【多】)【,】【让】【物】【质】【和】【反】【物】【质】【的】【数】【量】【得】【以】【“】【重】【新】【洗】【牌】【”】【。】

        【最】【新】【研】【究】【合】【作】【者】【、】【加】【拿】【大】【粒】【子】【物】【理】【与】【原】【子】【核】【物】【理】【实】【验】【室】(TRIUMF)【博】【士】【后】【格】【雷】【厄】【姆】【·】【怀】【特】【表】【示】【:】【“】【当】【宇】【宙】【的】【温】【度】【为】【今】【天】【宇】【宙】【中】【最】【热】【地】【方】【温】【度】【的】1012【倍】【—】1024【倍】【时】【,】【中】【微】【子】【的】【‘】【行】【为】【举】【止】【’】【或】【许】【可】【以】【确】【保】【宇】【宙】【存】【在】【。】【”】

        【引】【力】【波】【“】【曲】【线】【救】【国】【”】

        【那】【么】【,】【如】【何】【探】【测】【到】【这】【些】【惰】【性】【中】【微】【子】【呢】【?】

        【研】【究】【人】【员】【表】【示】【,】【现】【在】【科】【学】【家】【无】【法】【直】【接】【观】【测】【到】【惰】【性】【中】【微】【子】【,】【因】【为】【通】【过】【实】【验】【制】【造】【出】【惰】【性】【中】【微】【子】【,】【需】【要】【一】【个】【比】【大】【型】【强】【子】【对】【撞】【机】【强】【大】【许】【多】【的】【粒】【子】【加】【速】【器】【,】【所】【以】【只】【能】【通】【过】【间】【接】【方】【法】【,】【探】【测】【宇】【宙】【弦】【产】【生】【的】【引】【力】【波】【或】【是】【一】【种】【“】【曲】【线】【救】【国】【”】【之】【法】【。】

        【论】【文】【合】【著】【者】【、】【日】【本】【东】【京】【大】【学】【卡】【夫】【里】【宇】【宙】【物】【理】【与】【数】【学】【研】【究】【所】【首】【席】【研】【究】【员】【村】【山】【瞳】【说】【:】【“】【早】【期】【宇】【宙】【的】【这】【次】【相】【变】【可】【能】【创】【造】【出】【了】【宇】【宙】【弦】【,】【这】【些】【宇】【宙】【弦】【实】【质】【上】【是】【时】【空】【的】【拓】【扑】【缺】【陷】【。】【”】

        【蔡】【一】【夫】【对】【科】【技】【日】【报】【记】【者】【解】【释】【说】【:】【“】【相】【变】【在】【我】【们】【日】【常】【生】【活】【中】【比】【比】【皆】【是】【,】【例】【如】【水】【冻】【成】【冰】【、】【铁】【磁】【体】【变】【成】【顺】【磁】【体】【等】【。】【我】【们】【的】【宇】【宙】【所】【经】【历】【的】【历】【史】【就】【是】【一】【个】【不】【断】【发】【生】【相】【变】【的】【热】【膨】【胀】【历】【史】【,】【在】【这】【个】【过】【程】【中】【有】【基】【本】【粒】【子】【的】【产】【生】【,】【基】【本】【粒】【子】【凝】【合】【成】【元】【素】【,】【元】【素】【最】【后】【结】【合】【出】【我】【们】【见】【到】【的】【熟】【悉】【的】【物】【质】【结】【构】【。】【”】

        【蔡】【一】【夫】【进】【一】【步】【指】【出】【:】【“】【相】【变】【过】【程】【伴】【随】【着】【能】【量】【释】【放】【,】【宇】【宙】【弦】【就】【是】【宇】【宙】【经】【历】【相】【变】【时】【释】【放】【能】【量】【形】【成】【的】【一】【根】【根】【与】【当】【时】【的】【宇】【宙】【尺】【度】【相】【当】【的】【绳】【子】【一】【样】【的】【能】【量】【结】【构】【。】【”】

        【德】【罗】【和】【村】【山】【瞳】【等】【人】【认】【为】【,】【随】【着】【这】【些】【宇】【宙】【弦】【不】【断】【演】【化】【,】【会】【产】【生】【引】【力】【波】【,】【且】【产】【生】【引】【力】【波】【的】【频】【谱】【与】【黑】【洞】【并】【和】【等】【天】【体】【物】【理】【源】【产】【生】【引】【力】【波】【的】【频】【谱】【截】【然】【不】【同】【。】【未】【来】【的】【引】【力】【波】【观】【测】【台】【,】【例】【如】【即】【将】【于】2020【年】【中】【期】【启】【用】【的】【“】【平】【方】【公】【里】【阵】【列】【”】(SKA)【、】【拟】【于】2034【年】【发】【射】【的】【欧】【洲】【航】【天】【局】【的】【“】【空】【间】【天】【线】【激】【光】【干】【涉】【仪】【”】(LISA)【、】【日】【本】【宇】【宙】【探】【索】【局】【的】【分】【赫】【兹】【干】【涉】【引】【力】【波】【天】【文】【台】(DECIGO)【等】【,】【或】【许】【可】【以】【探】【测】【到】【这】【些】【引】【力】【波】【。】

        【研】【究】【人】【员】【表】【示】【,】【找】【到】【这】【些】【宇】【宙】【弦】【产】【生】【的】【引】【力】【波】【还】【有】【其】【他】【用】【途】【,】【例】【如】【找】【到】【宇】【宙】【弦】【产】【生】【的】【高】【能】【中】【微】【子】【,】【更】【精】【确】【确】【定】【已】【知】【中】【微】【子】【的】【质】【量】【等】【。】

        【对】【此】【,】【蔡】【一】【夫】【认】【为】【:】【“】【宇】【宙】【弦】【产】【生】【引】【力】【波】【并】【不】【意】【外】【,】【只】【是】【我】【们】【还】【没】【有】【幸】【运】【地】【发】【现】【其】【‘】【倩】【影】【’】【。】【而】【且】【,】【即】【便】【我】【们】【探】【测】【到】【宇】【宙】【弦】【,】【宇】【宙】【弦】【的】【产】【生】【机】【制】【也】【并】【非】【唯】【一】【,】【还】【需】【要】【确】【认】【背】【后】【的】【相】【变】【过】【程】【才】【能】【证】【实】【上】【述】【观】【点】【。】【”】

        【另】【外】【,】【蔡】【一】【夫】【强】【调】【说】【:】【“】【宇】【宙】【弦】【如】【果】【带】【电】【的】【话】【,】【可】【以】【利】【用】【多】【信】【使】【天】【文】【检】【测】【手】【段】【,】【如】【快】【速】【射】【电】【暴】【的】【观】【测】【来】【检】【验】【这】【些】【超】【导】【的】【宇】【宙】【线】【,】【从】【而】【更】【立】【体】【、】【更】【清】【晰】【地】【分】【辨】【宇】【宙】【相】【变】【的】【‘】【蛛】【丝】【马】【迹】【’】【。】【”】